Quelle  xfs_alloc_btree.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * Copyright (c) 2000-2001,2005 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_mount.h"
#include "xfs_btree.h"
#include "xfs_btree_staging.h"
#include "xfs_alloc_btree.h"
#include "xfs_alloc.h"
#include "xfs_extent_busy.h"
#include "xfs_error.h"
#include "xfs_health.h"
#include "xfs_trace.h"
#include "xfs_trans.h"
#include "xfs_ag.h"

static struct kmem_cache *xfs_allocbt_cur_cache;

STATIC struct xfs_btree_cur *
xfs_bnobt_dup_cursor(
 struct xfs_btree_cur *cur)
{
 return xfs_bnobt_init_cursor(cur->bc_mp, cur->bc_tp, cur->bc_ag.agbp,
   to_perag(cur->bc_group));
}

STATIC struct xfs_btree_cur *
xfs_cntbt_dup_cursor(
 struct xfs_btree_cur *cur)
{
 return xfs_cntbt_init_cursor(cur->bc_mp, cur->bc_tp, cur->bc_ag.agbp,
   to_perag(cur->bc_group));
}

STATIC void
xfs_allocbt_set_root(
 struct xfs_btree_cur  *cur,
 const union xfs_btree_ptr *ptr,
 int    inc)
{
 struct xfs_perag  *pag = to_perag(cur->bc_group);
 struct xfs_buf   *agbp = cur->bc_ag.agbp;
 struct xfs_agf   *agf = agbp->b_addr;

 ASSERT(ptr->s != 0);

 if (xfs_btree_is_bno(cur->bc_ops)) {
  agf->agf_bno_root = ptr->s;
  be32_add_cpu(&agf->agf_bno_level, inc);
  pag->pagf_bno_level += inc;
 } else {
  agf->agf_cnt_root = ptr->s;
  be32_add_cpu(&agf->agf_cnt_level, inc);
  pag->pagf_cnt_level += inc;
 }

 xfs_alloc_log_agf(cur->bc_tp, agbp, XFS_AGF_ROOTS | XFS_AGF_LEVELS);
}

STATIC int
xfs_allocbt_alloc_block(
 struct xfs_btree_cur  *cur,
 const union xfs_btree_ptr *start,
 union xfs_btree_ptr  *new,
 int    *stat)
{
 int   error;
 xfs_agblock_t  bno;

 /* Allocate the new block from the freelist. If we can't, give up.  */
 error = xfs_alloc_get_freelist(to_perag(cur->bc_group), cur->bc_tp,
   cur->bc_ag.agbp, &bno, 1);
 if (error)
  return error;

 if (bno == NULLAGBLOCK) {
  *stat = 0;
  return 0;
 }

 atomic64_inc(&cur->bc_mp->m_allocbt_blks);
 xfs_extent_busy_reuse(cur->bc_group, bno, 1, false);

 new->s = cpu_to_be32(bno);

 *stat = 1;
 return 0;
}

STATIC int
xfs_allocbt_free_block(
 struct xfs_btree_cur *cur,
 struct xfs_buf  *bp)
{
 struct xfs_buf  *agbp = cur->bc_ag.agbp;
 xfs_agblock_t  bno;
 int   error;

 bno = xfs_daddr_to_agbno(cur->bc_mp, xfs_buf_daddr(bp));
 error = xfs_alloc_put_freelist(to_perag(cur->bc_group), cur->bc_tp,
   agbp, NULL, bno, 1);
 if (error)
  return error;

 atomic64_dec(&cur->bc_mp->m_allocbt_blks);
 xfs_extent_busy_insert(cur->bc_tp, pag_group(agbp->b_pag), bno, 1,
         XFS_EXTENT_BUSY_SKIP_DISCARD);
 return 0;
}

STATIC int
xfs_allocbt_get_minrecs(
 struct xfs_btree_cur *cur,
 int   level)
{
 return cur->bc_mp->m_alloc_mnr[level != 0];
}

STATIC int
xfs_allocbt_get_maxrecs(
 struct xfs_btree_cur *cur,
 int   level)
{
 return cur->bc_mp->m_alloc_mxr[level != 0];
}

STATIC void
xfs_allocbt_init_key_from_rec(
 union xfs_btree_key  *key,
 const union xfs_btree_rec *rec)
{
 key->alloc.ar_startblock = rec->alloc.ar_startblock;
 key->alloc.ar_blockcount = rec->alloc.ar_blockcount;
}

STATIC void
xfs_bnobt_init_high_key_from_rec(
 union xfs_btree_key  *key,
 const union xfs_btree_rec *rec)
{
 __u32    x;

 x = be32_to_cpu(rec->alloc.ar_startblock);
 x += be32_to_cpu(rec->alloc.ar_blockcount) - 1;
 key->alloc.ar_startblock = cpu_to_be32(x);
 key->alloc.ar_blockcount = 0;
}

STATIC void
xfs_cntbt_init_high_key_from_rec(
 union xfs_btree_key  *key,
 const union xfs_btree_rec *rec)
{
 key->alloc.ar_blockcount = rec->alloc.ar_blockcount;
 key->alloc.ar_startblock = 0;
}

STATIC void
xfs_allocbt_init_rec_from_cur(
 struct xfs_btree_cur *cur,
 union xfs_btree_rec *rec)
{
 rec->alloc.ar_startblock = cpu_to_be32(cur->bc_rec.a.ar_startblock);
 rec->alloc.ar_blockcount = cpu_to_be32(cur->bc_rec.a.ar_blockcount);
}

STATIC void
xfs_allocbt_init_ptr_from_cur(
 struct xfs_btree_cur *cur,
 union xfs_btree_ptr *ptr)
{
 struct xfs_agf  *agf = cur->bc_ag.agbp->b_addr;

 ASSERT(cur->bc_group->xg_gno == be32_to_cpu(agf->agf_seqno));

 if (xfs_btree_is_bno(cur->bc_ops))
  ptr->s = agf->agf_bno_root;
 else
  ptr->s = agf->agf_cnt_root;
}

STATIC int
xfs_bnobt_cmp_key_with_cur(
 struct xfs_btree_cur  *cur,
 const union xfs_btree_key *key)
{
 struct xfs_alloc_rec_incore *rec = &cur->bc_rec.a;
 const struct xfs_alloc_rec *kp = &key->alloc;

 return cmp_int(be32_to_cpu(kp->ar_startblock),
         rec->ar_startblock);
}

STATIC int
xfs_cntbt_cmp_key_with_cur(
 struct xfs_btree_cur  *cur,
 const union xfs_btree_key *key)
{
 struct xfs_alloc_rec_incore *rec = &cur->bc_rec.a;
 const struct xfs_alloc_rec *kp = &key->alloc;

 return cmp_int(be32_to_cpu(kp->ar_blockcount), rec->ar_blockcount) ?:
        cmp_int(be32_to_cpu(kp->ar_startblock), rec->ar_startblock);
}

STATIC int
xfs_bnobt_cmp_two_keys(
 struct xfs_btree_cur  *cur,
 const union xfs_btree_key *k1,
 const union xfs_btree_key *k2,
 const union xfs_btree_key *mask)
{
 ASSERT(!mask || mask->alloc.ar_startblock);

 return cmp_int(be32_to_cpu(k1->alloc.ar_startblock),
         be32_to_cpu(k2->alloc.ar_startblock));
}

STATIC int
xfs_cntbt_cmp_two_keys(
 struct xfs_btree_cur  *cur,
 const union xfs_btree_key *k1,
 const union xfs_btree_key *k2,
 const union xfs_btree_key *mask)
{
 ASSERT(!mask || (mask->alloc.ar_blockcount &&
    mask->alloc.ar_startblock));

 return cmp_int(be32_to_cpu(k1->alloc.ar_blockcount),
         be32_to_cpu(k2->alloc.ar_blockcount)) ?:
        cmp_int(be32_to_cpu(k1->alloc.ar_startblock),
         be32_to_cpu(k2->alloc.ar_startblock));
}

static xfs_failaddr_t
xfs_allocbt_verify(
 struct xfs_buf  *bp)
{
 struct xfs_mount *mp = bp->b_mount;
 struct xfs_btree_block *block = XFS_BUF_TO_BLOCK(bp);
 struct xfs_perag *pag = bp->b_pag;
 xfs_failaddr_t  fa;
 unsigned int  level;

 if (!xfs_verify_magic(bp, block->bb_magic))
  return __this_address;

 if (xfs_has_crc(mp)) {
  fa = xfs_btree_agblock_v5hdr_verify(bp);
  if (fa)
   return fa;
 }

 /*
 * The perag may not be attached during grow operations or fully
 * initialized from the AGF during log recovery. Therefore we can only
 * check against maximum tree depth from those contexts.
 *
 * Otherwise check against the per-tree limit. Peek at one of the
 * verifier magic values to determine the type of tree we're verifying
 * against.
 */
 level = be16_to_cpu(block->bb_level);
 if (pag && xfs_perag_initialised_agf(pag)) {
  unsigned int maxlevel, repair_maxlevel = 0;

  /*
 * Online repair could be rewriting the free space btrees, so
 * we'll validate against the larger of either tree while this
 * is going on.
 */
  if (bp->b_ops->magic[0] == cpu_to_be32(XFS_ABTC_MAGIC)) {
   maxlevel = pag->pagf_cnt_level;
#ifdef CONFIG_XFS_ONLINE_REPAIR
   repair_maxlevel = pag->pagf_repair_cnt_level;
#endif
  } else {
   maxlevel = pag->pagf_bno_level;
#ifdef CONFIG_XFS_ONLINE_REPAIR
   repair_maxlevel = pag->pagf_repair_bno_level;
#endif
  }

  if (level >= max(maxlevel, repair_maxlevel))
   return __this_address;
 } else if (level >= mp->m_alloc_maxlevels)
  return __this_address;

 return xfs_btree_agblock_verify(bp, mp->m_alloc_mxr[level != 0]);
}

static void
xfs_allocbt_read_verify(
 struct xfs_buf *bp)
{
 xfs_failaddr_t fa;

 if (!xfs_btree_agblock_verify_crc(bp))
  xfs_verifier_error(bp, -EFSBADCRC, __this_address);
 else {
  fa = xfs_allocbt_verify(bp);
  if (fa)
   xfs_verifier_error(bp, -EFSCORRUPTED, fa);
 }

 if (bp->b_error)
  trace_xfs_btree_corrupt(bp, _RET_IP_);
}

static void
xfs_allocbt_write_verify(
 struct xfs_buf *bp)
{
 xfs_failaddr_t fa;

 fa = xfs_allocbt_verify(bp);
 if (fa) {
  trace_xfs_btree_corrupt(bp, _RET_IP_);
  xfs_verifier_error(bp, -EFSCORRUPTED, fa);
  return;
 }
 xfs_btree_agblock_calc_crc(bp);

}

const struct xfs_buf_ops xfs_bnobt_buf_ops = {
 .name = "xfs_bnobt",
 .magic = { cpu_to_be32(XFS_ABTB_MAGIC),
     cpu_to_be32(XFS_ABTB_CRC_MAGIC) },
 .verify_read = xfs_allocbt_read_verify,
 .verify_write = xfs_allocbt_write_verify,
 .verify_struct = xfs_allocbt_verify,
};

const struct xfs_buf_ops xfs_cntbt_buf_ops = {
 .name = "xfs_cntbt",
 .magic = { cpu_to_be32(XFS_ABTC_MAGIC),
     cpu_to_be32(XFS_ABTC_CRC_MAGIC) },
 .verify_read = xfs_allocbt_read_verify,
 .verify_write = xfs_allocbt_write_verify,
 .verify_struct = xfs_allocbt_verify,
};

STATIC int
xfs_bnobt_keys_inorder(
 struct xfs_btree_cur  *cur,
 const union xfs_btree_key *k1,
 const union xfs_btree_key *k2)
{
 return be32_to_cpu(k1->alloc.ar_startblock) <
        be32_to_cpu(k2->alloc.ar_startblock);
}

STATIC int
xfs_bnobt_recs_inorder(
 struct xfs_btree_cur  *cur,
 const union xfs_btree_rec *r1,
 const union xfs_btree_rec *r2)
{
 return be32_to_cpu(r1->alloc.ar_startblock) +
  be32_to_cpu(r1->alloc.ar_blockcount) <=
  be32_to_cpu(r2->alloc.ar_startblock);
}

STATIC int
xfs_cntbt_keys_inorder(
 struct xfs_btree_cur  *cur,
 const union xfs_btree_key *k1,
 const union xfs_btree_key *k2)
{
 return be32_to_cpu(k1->alloc.ar_blockcount) <
  be32_to_cpu(k2->alloc.ar_blockcount) ||
  (k1->alloc.ar_blockcount == k2->alloc.ar_blockcount &&
   be32_to_cpu(k1->alloc.ar_startblock) <
   be32_to_cpu(k2->alloc.ar_startblock));
}

STATIC int
xfs_cntbt_recs_inorder(
 struct xfs_btree_cur  *cur,
 const union xfs_btree_rec *r1,
 const union xfs_btree_rec *r2)
{
 return be32_to_cpu(r1->alloc.ar_blockcount) <
  be32_to_cpu(r2->alloc.ar_blockcount) ||
  (r1->alloc.ar_blockcount == r2->alloc.ar_blockcount &&
   be32_to_cpu(r1->alloc.ar_startblock) <
   be32_to_cpu(r2->alloc.ar_startblock));
}

STATIC enum xbtree_key_contig
xfs_allocbt_keys_contiguous(
 struct xfs_btree_cur  *cur,
 const union xfs_btree_key *key1,
 const union xfs_btree_key *key2,
 const union xfs_btree_key *mask)
{
 ASSERT(!mask || mask->alloc.ar_startblock);

 return xbtree_key_contig(be32_to_cpu(key1->alloc.ar_startblock),
     be32_to_cpu(key2->alloc.ar_startblock));
}

const struct xfs_btree_ops xfs_bnobt_ops = {
 .name   = "bno",
 .type   = XFS_BTREE_TYPE_AG,

 .rec_len  = sizeof(xfs_alloc_rec_t),
 .key_len  = sizeof(xfs_alloc_key_t),
 .ptr_len  = XFS_BTREE_SHORT_PTR_LEN,

 .lru_refs  = XFS_ALLOC_BTREE_REF,
 .statoff  = XFS_STATS_CALC_INDEX(xs_abtb_2),
 .sick_mask  = XFS_SICK_AG_BNOBT,

 .dup_cursor  = xfs_bnobt_dup_cursor,
 .set_root  = xfs_allocbt_set_root,
 .alloc_block  = xfs_allocbt_alloc_block,
 .free_block  = xfs_allocbt_free_block,
 .get_minrecs  = xfs_allocbt_get_minrecs,
 .get_maxrecs  = xfs_allocbt_get_maxrecs,
 .init_key_from_rec = xfs_allocbt_init_key_from_rec,
 .init_high_key_from_rec = xfs_bnobt_init_high_key_from_rec,
 .init_rec_from_cur = xfs_allocbt_init_rec_from_cur,
 .init_ptr_from_cur = xfs_allocbt_init_ptr_from_cur,
 .cmp_key_with_cur = xfs_bnobt_cmp_key_with_cur,
 .buf_ops  = &xfs_bnobt_buf_ops,
 .cmp_two_keys  = xfs_bnobt_cmp_two_keys,
 .keys_inorder  = xfs_bnobt_keys_inorder,
 .recs_inorder  = xfs_bnobt_recs_inorder,
 .keys_contiguous = xfs_allocbt_keys_contiguous,
};

const struct xfs_btree_ops xfs_cntbt_ops = {
 .name   = "cnt",
 .type   = XFS_BTREE_TYPE_AG,

 .rec_len  = sizeof(xfs_alloc_rec_t),
 .key_len  = sizeof(xfs_alloc_key_t),
 .ptr_len  = XFS_BTREE_SHORT_PTR_LEN,

 .lru_refs  = XFS_ALLOC_BTREE_REF,
 .statoff  = XFS_STATS_CALC_INDEX(xs_abtc_2),
 .sick_mask  = XFS_SICK_AG_CNTBT,

 .dup_cursor  = xfs_cntbt_dup_cursor,
 .set_root  = xfs_allocbt_set_root,
 .alloc_block  = xfs_allocbt_alloc_block,
 .free_block  = xfs_allocbt_free_block,
 .get_minrecs  = xfs_allocbt_get_minrecs,
 .get_maxrecs  = xfs_allocbt_get_maxrecs,
 .init_key_from_rec = xfs_allocbt_init_key_from_rec,
 .init_high_key_from_rec = xfs_cntbt_init_high_key_from_rec,
 .init_rec_from_cur = xfs_allocbt_init_rec_from_cur,
 .init_ptr_from_cur = xfs_allocbt_init_ptr_from_cur,
 .cmp_key_with_cur = xfs_cntbt_cmp_key_with_cur,
 .buf_ops  = &xfs_cntbt_buf_ops,
 .cmp_two_keys  = xfs_cntbt_cmp_two_keys,
 .keys_inorder  = xfs_cntbt_keys_inorder,
 .recs_inorder  = xfs_cntbt_recs_inorder,
 .keys_contiguous = NULL, /* not needed right now */
};

/*
 * Allocate a new bnobt cursor.
 *
 * For staging cursors tp and agbp are NULL.
 */
struct xfs_btree_cur *
xfs_bnobt_init_cursor(
 struct xfs_mount *mp,
 struct xfs_trans *tp,
 struct xfs_buf  *agbp,
 struct xfs_perag *pag)
{
 struct xfs_btree_cur *cur;

 cur = xfs_btree_alloc_cursor(mp, tp, &xfs_bnobt_ops,
   mp->m_alloc_maxlevels, xfs_allocbt_cur_cache);
 cur->bc_group = xfs_group_hold(pag_group(pag));
 cur->bc_ag.agbp = agbp;
 if (agbp) {
  struct xfs_agf  *agf = agbp->b_addr;

  cur->bc_nlevels = be32_to_cpu(agf->agf_bno_level);
 }
 return cur;
}

/*
 * Allocate a new cntbt cursor.
 *
 * For staging cursors tp and agbp are NULL.
 */
struct xfs_btree_cur *
xfs_cntbt_init_cursor(
 struct xfs_mount *mp,
 struct xfs_trans *tp,
 struct xfs_buf  *agbp,
 struct xfs_perag *pag)
{
 struct xfs_btree_cur *cur;

 cur = xfs_btree_alloc_cursor(mp, tp, &xfs_cntbt_ops,
   mp->m_alloc_maxlevels, xfs_allocbt_cur_cache);
 cur->bc_group = xfs_group_hold(pag_group(pag));
 cur->bc_ag.agbp = agbp;
 if (agbp) {
  struct xfs_agf  *agf = agbp->b_addr;

  cur->bc_nlevels = be32_to_cpu(agf->agf_cnt_level);
 }
 return cur;
}

/*
 * Install a new free space btree root.  Caller is responsible for invalidating
 * and freeing the old btree blocks.
 */
void
xfs_allocbt_commit_staged_btree(
 struct xfs_btree_cur *cur,
 struct xfs_trans *tp,
 struct xfs_buf  *agbp)
{
 struct xfs_agf  *agf = agbp->b_addr;
 struct xbtree_afakeroot *afake = cur->bc_ag.afake;

 ASSERT(cur->bc_flags & XFS_BTREE_STAGING);

 if (xfs_btree_is_bno(cur->bc_ops)) {
  agf->agf_bno_root = cpu_to_be32(afake->af_root);
  agf->agf_bno_level = cpu_to_be32(afake->af_levels);
 } else {
  agf->agf_cnt_root = cpu_to_be32(afake->af_root);
  agf->agf_cnt_level = cpu_to_be32(afake->af_levels);
 }
 xfs_alloc_log_agf(tp, agbp, XFS_AGF_ROOTS | XFS_AGF_LEVELS);

 xfs_btree_commit_afakeroot(cur, tp, agbp);
}

/* Calculate number of records in an alloc btree block. */
static inline unsigned int
xfs_allocbt_block_maxrecs(
 unsigned int  blocklen,
 bool   leaf)
{
 if (leaf)
  return blocklen / sizeof(xfs_alloc_rec_t);
 return blocklen / (sizeof(xfs_alloc_key_t) + sizeof(xfs_alloc_ptr_t));
}

/*
 * Calculate number of records in an alloc btree block.
 */
unsigned int
xfs_allocbt_maxrecs(
 struct xfs_mount *mp,
 unsigned int  blocklen,
 bool   leaf)
{
 blocklen -= XFS_ALLOC_BLOCK_LEN(mp);
 return xfs_allocbt_block_maxrecs(blocklen, leaf);
}

/* Free space btrees are at their largest when every other block is free. */
#define XFS_MAX_FREESP_RECORDS ((XFS_MAX_AG_BLOCKS + 1) / 2)

/* Compute the max possible height for free space btrees. */
unsigned int
xfs_allocbt_maxlevels_ondisk(void)
{
 unsigned int  minrecs[2];
 unsigned int  blocklen;

 blocklen = min(XFS_MIN_BLOCKSIZE - XFS_BTREE_SBLOCK_LEN,
         XFS_MIN_CRC_BLOCKSIZE - XFS_BTREE_SBLOCK_CRC_LEN);

 minrecs[0] = xfs_allocbt_block_maxrecs(blocklen, true) / 2;
 minrecs[1] = xfs_allocbt_block_maxrecs(blocklen, false) / 2;

 return xfs_btree_compute_maxlevels(minrecs, XFS_MAX_FREESP_RECORDS);
}

/* Calculate the freespace btree size for some records. */
xfs_extlen_t
xfs_allocbt_calc_size(
 struct xfs_mount *mp,
 unsigned long long len)
{
 return xfs_btree_calc_size(mp->m_alloc_mnr, len);
}

int __init
xfs_allocbt_init_cur_cache(void)
{
 xfs_allocbt_cur_cache = kmem_cache_create("xfs_bnobt_cur",
   xfs_btree_cur_sizeof(xfs_allocbt_maxlevels_ondisk()),
   0, 0, NULL);

 if (!xfs_allocbt_cur_cache)
  return -ENOMEM;
 return 0;
}

void
xfs_allocbt_destroy_cur_cache(void)
{
 kmem_cache_destroy(xfs_allocbt_cur_cache);
 xfs_allocbt_cur_cache = NULL;
}