->permission() sanitizing: don't pass flags to ->check_acl()
[linux-2.6.git] / fs / ext2 / balloc.c
1 /*
2  *  linux/fs/ext2/balloc.c
3  *
4  * Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995
5  * Remy Card (card@masi.ibp.fr)
6  * Laboratoire MASI - Institut Blaise Pascal
7  * Universite Pierre et Marie Curie (Paris VI)
8  *
9  *  Enhanced block allocation by Stephen Tweedie (sct@redhat.com), 1993
10  *  Big-endian to little-endian byte-swapping/bitmaps by
11  *        David S. Miller (davem@caip.rutgers.edu), 1995
12  */
13
14 #include "ext2.h"
15 #include <linux/quotaops.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/sched.h>
18 #include <linux/buffer_head.h>
19 #include <linux/capability.h>
20
21 /*
22  * balloc.c contains the blocks allocation and deallocation routines
23  */
24
25 /*
26  * The free blocks are managed by bitmaps.  A file system contains several
27  * blocks groups.  Each group contains 1 bitmap block for blocks, 1 bitmap
28  * block for inodes, N blocks for the inode table and data blocks.
29  *
30  * The file system contains group descriptors which are located after the
31  * super block.  Each descriptor contains the number of the bitmap block and
32  * the free blocks count in the block.  The descriptors are loaded in memory
33  * when a file system is mounted (see ext2_fill_super).
34  */
35
36
37 #define in_range(b, first, len) ((b) >= (first) && (b) <= (first) + (len) - 1)
38
39 struct ext2_group_desc * ext2_get_group_desc(struct super_block * sb,
40                                              unsigned int block_group,
41                                              struct buffer_head ** bh)
42 {
43         unsigned long group_desc;
44         unsigned long offset;
45         struct ext2_group_desc * desc;
46         struct ext2_sb_info *sbi = EXT2_SB(sb);
47
48         if (block_group >= sbi->s_groups_count) {
49                 ext2_error (sb, "ext2_get_group_desc",
50                             "block_group >= groups_count - "
51                             "block_group = %d, groups_count = %lu",
52                             block_group, sbi->s_groups_count);
53
54                 return NULL;
55         }
56
57         group_desc = block_group >> EXT2_DESC_PER_BLOCK_BITS(sb);
58         offset = block_group & (EXT2_DESC_PER_BLOCK(sb) - 1);
59         if (!sbi->s_group_desc[group_desc]) {
60                 ext2_error (sb, "ext2_get_group_desc",
61                             "Group descriptor not loaded - "
62                             "block_group = %d, group_desc = %lu, desc = %lu",
63                              block_group, group_desc, offset);
64                 return NULL;
65         }
66
67         desc = (struct ext2_group_desc *) sbi->s_group_desc[group_desc]->b_data;
68         if (bh)
69                 *bh = sbi->s_group_desc[group_desc];
70         return desc + offset;
71 }
72
73 static int ext2_valid_block_bitmap(struct super_block *sb,
74                                         struct ext2_group_desc *desc,
75                                         unsigned int block_group,
76                                         struct buffer_head *bh)
77 {
78         ext2_grpblk_t offset;
79         ext2_grpblk_t next_zero_bit;
80         ext2_fsblk_t bitmap_blk;
81         ext2_fsblk_t group_first_block;
82
83         group_first_block = ext2_group_first_block_no(sb, block_group);
84
85         /* check whether block bitmap block number is set */
86         bitmap_blk = le32_to_cpu(desc->bg_block_bitmap);
87         offset = bitmap_blk - group_first_block;
88         if (!ext2_test_bit(offset, bh->b_data))
89                 /* bad block bitmap */
90                 goto err_out;
91
92         /* check whether the inode bitmap block number is set */
93         bitmap_blk = le32_to_cpu(desc->bg_inode_bitmap);
94         offset = bitmap_blk - group_first_block;
95         if (!ext2_test_bit(offset, bh->b_data))
96                 /* bad block bitmap */
97                 goto err_out;
98
99         /* check whether the inode table block number is set */
100         bitmap_blk = le32_to_cpu(desc->bg_inode_table);
101         offset = bitmap_blk - group_first_block;
102         next_zero_bit = ext2_find_next_zero_bit(bh->b_data,
103                                 offset + EXT2_SB(sb)->s_itb_per_group,
104                                 offset);
105         if (next_zero_bit >= offset + EXT2_SB(sb)->s_itb_per_group)
106                 /* good bitmap for inode tables */
107                 return 1;
108
109 err_out:
110         ext2_error(sb, __func__,
111                         "Invalid block bitmap - "
112                         "block_group = %d, block = %lu",
113                         block_group, bitmap_blk);
114         return 0;
115 }
116
117 /*
118  * Read the bitmap for a given block_group,and validate the
119  * bits for block/inode/inode tables are set in the bitmaps
120  *
121  * Return buffer_head on success or NULL in case of failure.
122  */
123 static struct buffer_head *
124 read_block_bitmap(struct super_block *sb, unsigned int block_group)
125 {
126         struct ext2_group_desc * desc;
127         struct buffer_head * bh = NULL;
128         ext2_fsblk_t bitmap_blk;
129
130         desc = ext2_get_group_desc(sb, block_group, NULL);
131         if (!desc)
132                 return NULL;
133         bitmap_blk = le32_to_cpu(desc->bg_block_bitmap);
134         bh = sb_getblk(sb, bitmap_blk);
135         if (unlikely(!bh)) {
136                 ext2_error(sb, __func__,
137                             "Cannot read block bitmap - "
138                             "block_group = %d, block_bitmap = %u",
139                             block_group, le32_to_cpu(desc->bg_block_bitmap));
140                 return NULL;
141         }
142         if (likely(bh_uptodate_or_lock(bh)))
143                 return bh;
144
145         if (bh_submit_read(bh) < 0) {
146                 brelse(bh);
147                 ext2_error(sb, __func__,
148                             "Cannot read block bitmap - "
149                             "block_group = %d, block_bitmap = %u",
150                             block_group, le32_to_cpu(desc->bg_block_bitmap));
151                 return NULL;
152         }
153
154         ext2_valid_block_bitmap(sb, desc, block_group, bh);
155         /*
156          * file system mounted not to panic on error, continue with corrupt
157          * bitmap
158          */
159         return bh;
160 }
161
162 static void release_blocks(struct super_block *sb, int count)
163 {
164         if (count) {
165                 struct ext2_sb_info *sbi = EXT2_SB(sb);
166
167                 percpu_counter_add(&sbi->s_freeblocks_counter, count);
168                 sb->s_dirt = 1;
169         }
170 }
171
172 static void group_adjust_blocks(struct super_block *sb, int group_no,
173         struct ext2_group_desc *desc, struct buffer_head *bh, int count)
174 {
175         if (count) {
176                 struct ext2_sb_info *sbi = EXT2_SB(sb);
177                 unsigned free_blocks;
178
179                 spin_lock(sb_bgl_lock(sbi, group_no));
180                 free_blocks = le16_to_cpu(desc->bg_free_blocks_count);
181                 desc->bg_free_blocks_count = cpu_to_le16(free_blocks + count);
182                 spin_unlock(sb_bgl_lock(sbi, group_no));
183                 sb->s_dirt = 1;
184                 mark_buffer_dirty(bh);
185         }
186 }
187
188 /*
189  * The reservation window structure operations
190  * --------------------------------------------
191  * Operations include:
192  * dump, find, add, remove, is_empty, find_next_reservable_window, etc.
193  *
194  * We use a red-black tree to represent per-filesystem reservation
195  * windows.
196  *
197  */
198
199 /**
200  * __rsv_window_dump() -- Dump the filesystem block allocation reservation map
201  * @rb_root:            root of per-filesystem reservation rb tree
202  * @verbose:            verbose mode
203  * @fn:                 function which wishes to dump the reservation map
204  *
205  * If verbose is turned on, it will print the whole block reservation
206  * windows(start, end). Otherwise, it will only print out the "bad" windows,
207  * those windows that overlap with their immediate neighbors.
208  */
209 #if 1
210 static void __rsv_window_dump(struct rb_root *root, int verbose,
211                               const char *fn)
212 {
213         struct rb_node *n;
214         struct ext2_reserve_window_node *rsv, *prev;
215         int bad;
216
217 restart:
218         n = rb_first(root);
219         bad = 0;
220         prev = NULL;
221
222         printk("Block Allocation Reservation Windows Map (%s):\n", fn);
223         while (n) {
224                 rsv = rb_entry(n, struct ext2_reserve_window_node, rsv_node);
225                 if (verbose)
226                         printk("reservation window 0x%p "
227                                 "start: %lu, end: %lu\n",
228                                 rsv, rsv->rsv_start, rsv->rsv_end);
229                 if (rsv->rsv_start && rsv->rsv_start >= rsv->rsv_end) {
230                         printk("Bad reservation %p (start >= end)\n",
231                                rsv);
232                         bad = 1;
233                 }
234                 if (prev && prev->rsv_end >= rsv->rsv_start) {
235                         printk("Bad reservation %p (prev->end >= start)\n",
236                                rsv);
237                         bad = 1;
238                 }
239                 if (bad) {
240                         if (!verbose) {
241                                 printk("Restarting reservation walk in verbose mode\n");
242                                 verbose = 1;
243                                 goto restart;
244                         }
245                 }
246                 n = rb_next(n);
247                 prev = rsv;
248         }
249         printk("Window map complete.\n");
250         BUG_ON(bad);
251 }
252 #define rsv_window_dump(root, verbose) \
253         __rsv_window_dump((root), (verbose), __func__)
254 #else
255 #define rsv_window_dump(root, verbose) do {} while (0)
256 #endif
257
258 /**
259  * goal_in_my_reservation()
260  * @rsv:                inode's reservation window
261  * @grp_goal:           given goal block relative to the allocation block group
262  * @group:              the current allocation block group
263  * @sb:                 filesystem super block
264  *
265  * Test if the given goal block (group relative) is within the file's
266  * own block reservation window range.
267  *
268  * If the reservation window is outside the goal allocation group, return 0;
269  * grp_goal (given goal block) could be -1, which means no specific
270  * goal block. In this case, always return 1.
271  * If the goal block is within the reservation window, return 1;
272  * otherwise, return 0;
273  */
274 static int
275 goal_in_my_reservation(struct ext2_reserve_window *rsv, ext2_grpblk_t grp_goal,
276                         unsigned int group, struct super_block * sb)
277 {
278         ext2_fsblk_t group_first_block, group_last_block;
279
280         group_first_block = ext2_group_first_block_no(sb, group);
281         group_last_block = group_first_block + EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb) - 1;
282
283         if ((rsv->_rsv_start > group_last_block) ||
284             (rsv->_rsv_end < group_first_block))
285                 return 0;
286         if ((grp_goal >= 0) && ((grp_goal + group_first_block < rsv->_rsv_start)
287                 || (grp_goal + group_first_block > rsv->_rsv_end)))
288                 return 0;
289         return 1;
290 }
291
292 /**
293  * search_reserve_window()
294  * @rb_root:            root of reservation tree
295  * @goal:               target allocation block
296  *
297  * Find the reserved window which includes the goal, or the previous one
298  * if the goal is not in any window.
299  * Returns NULL if there are no windows or if all windows start after the goal.
300  */
301 static struct ext2_reserve_window_node *
302 search_reserve_window(struct rb_root *root, ext2_fsblk_t goal)
303 {
304         struct rb_node *n = root->rb_node;
305         struct ext2_reserve_window_node *rsv;
306
307         if (!n)
308                 return NULL;
309
310         do {
311                 rsv = rb_entry(n, struct ext2_reserve_window_node, rsv_node);
312
313                 if (goal < rsv->rsv_start)
314                         n = n->rb_left;
315                 else if (goal > rsv->rsv_end)
316                         n = n->rb_right;
317                 else
318                         return rsv;
319         } while (n);
320         /*
321          * We've fallen off the end of the tree: the goal wasn't inside
322          * any particular node.  OK, the previous node must be to one
323          * side of the interval containing the goal.  If it's the RHS,
324          * we need to back up one.
325          */
326         if (rsv->rsv_start > goal) {
327                 n = rb_prev(&rsv->rsv_node);
328                 rsv = rb_entry(n, struct ext2_reserve_window_node, rsv_node);
329         }
330         return rsv;
331 }
332
333 /*
334  * ext2_rsv_window_add() -- Insert a window to the block reservation rb tree.
335  * @sb:                 super block
336  * @rsv:                reservation window to add
337  *
338  * Must be called with rsv_lock held.
339  */
340 void ext2_rsv_window_add(struct super_block *sb,
341                     struct ext2_reserve_window_node *rsv)
342 {
343         struct rb_root *root = &EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_root;
344         struct rb_node *node = &rsv->rsv_node;
345         ext2_fsblk_t start = rsv->rsv_start;
346
347         struct rb_node ** p = &root->rb_node;
348         struct rb_node * parent = NULL;
349         struct ext2_reserve_window_node *this;
350
351         while (*p)
352         {
353                 parent = *p;
354                 this = rb_entry(parent, struct ext2_reserve_window_node, rsv_node);
355
356                 if (start < this->rsv_start)
357                         p = &(*p)->rb_left;
358                 else if (start > this->rsv_end)
359                         p = &(*p)->rb_right;
360                 else {
361                         rsv_window_dump(root, 1);
362                         BUG();
363                 }
364         }
365
366         rb_link_node(node, parent, p);
367         rb_insert_color(node, root);
368 }
369
370 /**
371  * rsv_window_remove() -- unlink a window from the reservation rb tree
372  * @sb:                 super block
373  * @rsv:                reservation window to remove
374  *
375  * Mark the block reservation window as not allocated, and unlink it
376  * from the filesystem reservation window rb tree. Must be called with
377  * rsv_lock held.
378  */
379 static void rsv_window_remove(struct super_block *sb,
380                               struct ext2_reserve_window_node *rsv)
381 {
382         rsv->rsv_start = EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED;
383         rsv->rsv_end = EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED;
384         rsv->rsv_alloc_hit = 0;
385         rb_erase(&rsv->rsv_node, &EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_root);
386 }
387
388 /*
389  * rsv_is_empty() -- Check if the reservation window is allocated.
390  * @rsv:                given reservation window to check
391  *
392  * returns 1 if the end block is EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED.
393  */
394 static inline int rsv_is_empty(struct ext2_reserve_window *rsv)
395 {
396         /* a valid reservation end block could not be 0 */
397         return (rsv->_rsv_end == EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED);
398 }
399
400 /**
401  * ext2_init_block_alloc_info()
402  * @inode:              file inode structure
403  *
404  * Allocate and initialize the  reservation window structure, and
405  * link the window to the ext2 inode structure at last
406  *
407  * The reservation window structure is only dynamically allocated
408  * and linked to ext2 inode the first time the open file
409  * needs a new block. So, before every ext2_new_block(s) call, for
410  * regular files, we should check whether the reservation window
411  * structure exists or not. In the latter case, this function is called.
412  * Fail to do so will result in block reservation being turned off for that
413  * open file.
414  *
415  * This function is called from ext2_get_blocks_handle(), also called
416  * when setting the reservation window size through ioctl before the file
417  * is open for write (needs block allocation).
418  *
419  * Needs truncate_mutex protection prior to calling this function.
420  */
421 void ext2_init_block_alloc_info(struct inode *inode)
422 {
423         struct ext2_inode_info *ei = EXT2_I(inode);
424         struct ext2_block_alloc_info *block_i = ei->i_block_alloc_info;
425         struct super_block *sb = inode->i_sb;
426
427         block_i = kmalloc(sizeof(*block_i), GFP_NOFS);
428         if (block_i) {
429                 struct ext2_reserve_window_node *rsv = &block_i->rsv_window_node;
430
431                 rsv->rsv_start = EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED;
432                 rsv->rsv_end = EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED;
433
434                 /*
435                  * if filesystem is mounted with NORESERVATION, the goal
436                  * reservation window size is set to zero to indicate
437                  * block reservation is off
438                  */
439                 if (!test_opt(sb, RESERVATION))
440                         rsv->rsv_goal_size = 0;
441                 else
442                         rsv->rsv_goal_size = EXT2_DEFAULT_RESERVE_BLOCKS;
443                 rsv->rsv_alloc_hit = 0;
444                 block_i->last_alloc_logical_block = 0;
445                 block_i->last_alloc_physical_block = 0;
446         }
447         ei->i_block_alloc_info = block_i;
448 }
449
450 /**
451  * ext2_discard_reservation()
452  * @inode:              inode
453  *
454  * Discard(free) block reservation window on last file close, or truncate
455  * or at last iput().
456  *
457  * It is being called in three cases:
458  *      ext2_release_file(): last writer closes the file
459  *      ext2_clear_inode(): last iput(), when nobody links to this file.
460  *      ext2_truncate(): when the block indirect map is about to change.
461  */
462 void ext2_discard_reservation(struct inode *inode)
463 {
464         struct ext2_inode_info *ei = EXT2_I(inode);
465         struct ext2_block_alloc_info *block_i = ei->i_block_alloc_info;
466         struct ext2_reserve_window_node *rsv;
467         spinlock_t *rsv_lock = &EXT2_SB(inode->i_sb)->s_rsv_window_lock;
468
469         if (!block_i)
470                 return;
471
472         rsv = &block_i->rsv_window_node;
473         if (!rsv_is_empty(&rsv->rsv_window)) {
474                 spin_lock(rsv_lock);
475                 if (!rsv_is_empty(&rsv->rsv_window))
476                         rsv_window_remove(inode->i_sb, rsv);
477                 spin_unlock(rsv_lock);
478         }
479 }
480
481 /**
482  * ext2_free_blocks_sb() -- Free given blocks and update quota and i_blocks
483  * @inode:              inode
484  * @block:              start physcial block to free
485  * @count:              number of blocks to free
486  */
487 void ext2_free_blocks (struct inode * inode, unsigned long block,
488                        unsigned long count)
489 {
490         struct buffer_head *bitmap_bh = NULL;
491         struct buffer_head * bh2;
492         unsigned long block_group;
493         unsigned long bit;
494         unsigned long i;
495         unsigned long overflow;
496         struct super_block * sb = inode->i_sb;
497         struct ext2_sb_info * sbi = EXT2_SB(sb);
498         struct ext2_group_desc * desc;
499         struct ext2_super_block * es = sbi->s_es;
500         unsigned freed = 0, group_freed;
501
502         if (block < le32_to_cpu(es->s_first_data_block) ||
503             block + count < block ||
504             block + count > le32_to_cpu(es->s_blocks_count)) {
505                 ext2_error (sb, "ext2_free_blocks",
506                             "Freeing blocks not in datazone - "
507                             "block = %lu, count = %lu", block, count);
508                 goto error_return;
509         }
510
511         ext2_debug ("freeing block(s) %lu-%lu\n", block, block + count - 1);
512
513 do_more:
514         overflow = 0;
515         block_group = (block - le32_to_cpu(es->s_first_data_block)) /
516                       EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
517         bit = (block - le32_to_cpu(es->s_first_data_block)) %
518                       EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
519         /*
520          * Check to see if we are freeing blocks across a group
521          * boundary.
522          */
523         if (bit + count > EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb)) {
524                 overflow = bit + count - EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
525                 count -= overflow;
526         }
527         brelse(bitmap_bh);
528         bitmap_bh = read_block_bitmap(sb, block_group);
529         if (!bitmap_bh)
530                 goto error_return;
531
532         desc = ext2_get_group_desc (sb, block_group, &bh2);
533         if (!desc)
534                 goto error_return;
535
536         if (in_range (le32_to_cpu(desc->bg_block_bitmap), block, count) ||
537             in_range (le32_to_cpu(desc->bg_inode_bitmap), block, count) ||
538             in_range (block, le32_to_cpu(desc->bg_inode_table),
539                       sbi->s_itb_per_group) ||
540             in_range (block + count - 1, le32_to_cpu(desc->bg_inode_table),
541                       sbi->s_itb_per_group)) {
542                 ext2_error (sb, "ext2_free_blocks",
543                             "Freeing blocks in system zones - "
544                             "Block = %lu, count = %lu",
545                             block, count);
546                 goto error_return;
547         }
548
549         for (i = 0, group_freed = 0; i < count; i++) {
550                 if (!ext2_clear_bit_atomic(sb_bgl_lock(sbi, block_group),
551                                                 bit + i, bitmap_bh->b_data)) {
552                         ext2_error(sb, __func__,
553                                 "bit already cleared for block %lu", block + i);
554                 } else {
555                         group_freed++;
556                 }
557         }
558
559         mark_buffer_dirty(bitmap_bh);
560         if (sb->s_flags & MS_SYNCHRONOUS)
561                 sync_dirty_buffer(bitmap_bh);
562
563         group_adjust_blocks(sb, block_group, desc, bh2, group_freed);
564         freed += group_freed;
565
566         if (overflow) {
567                 block += count;
568                 count = overflow;
569                 goto do_more;
570         }
571 error_return:
572         brelse(bitmap_bh);
573         release_blocks(sb, freed);
574         dquot_free_block_nodirty(inode, freed);
575 }
576
577 /**
578  * bitmap_search_next_usable_block()
579  * @start:              the starting block (group relative) of the search
580  * @bh:                 bufferhead contains the block group bitmap
581  * @maxblocks:          the ending block (group relative) of the reservation
582  *
583  * The bitmap search --- search forward through the actual bitmap on disk until
584  * we find a bit free.
585  */
586 static ext2_grpblk_t
587 bitmap_search_next_usable_block(ext2_grpblk_t start, struct buffer_head *bh,
588                                         ext2_grpblk_t maxblocks)
589 {
590         ext2_grpblk_t next;
591
592         next = ext2_find_next_zero_bit(bh->b_data, maxblocks, start);
593         if (next >= maxblocks)
594                 return -1;
595         return next;
596 }
597
598 /**
599  * find_next_usable_block()
600  * @start:              the starting block (group relative) to find next
601  *                      allocatable block in bitmap.
602  * @bh:                 bufferhead contains the block group bitmap
603  * @maxblocks:          the ending block (group relative) for the search
604  *
605  * Find an allocatable block in a bitmap.  We perform the "most
606  * appropriate allocation" algorithm of looking for a free block near
607  * the initial goal; then for a free byte somewhere in the bitmap;
608  * then for any free bit in the bitmap.
609  */
610 static ext2_grpblk_t
611 find_next_usable_block(int start, struct buffer_head *bh, int maxblocks)
612 {
613         ext2_grpblk_t here, next;
614         char *p, *r;
615
616         if (start > 0) {
617                 /*
618                  * The goal was occupied; search forward for a free 
619                  * block within the next XX blocks.
620                  *
621                  * end_goal is more or less random, but it has to be
622                  * less than EXT2_BLOCKS_PER_GROUP. Aligning up to the
623                  * next 64-bit boundary is simple..
624                  */
625                 ext2_grpblk_t end_goal = (start + 63) & ~63;
626                 if (end_goal > maxblocks)
627                         end_goal = maxblocks;
628                 here = ext2_find_next_zero_bit(bh->b_data, end_goal, start);
629                 if (here < end_goal)
630                         return here;
631                 ext2_debug("Bit not found near goal\n");
632         }
633
634         here = start;
635         if (here < 0)
636                 here = 0;
637
638         p = ((char *)bh->b_data) + (here >> 3);
639         r = memscan(p, 0, ((maxblocks + 7) >> 3) - (here >> 3));
640         next = (r - ((char *)bh->b_data)) << 3;
641
642         if (next < maxblocks && next >= here)
643                 return next;
644
645         here = bitmap_search_next_usable_block(here, bh, maxblocks);
646         return here;
647 }
648
649 /**
650  * ext2_try_to_allocate()
651  * @sb:                 superblock
652  * @group:              given allocation block group
653  * @bitmap_bh:          bufferhead holds the block bitmap
654  * @grp_goal:           given target block within the group
655  * @count:              target number of blocks to allocate
656  * @my_rsv:             reservation window
657  *
658  * Attempt to allocate blocks within a give range. Set the range of allocation
659  * first, then find the first free bit(s) from the bitmap (within the range),
660  * and at last, allocate the blocks by claiming the found free bit as allocated.
661  *
662  * To set the range of this allocation:
663  *      if there is a reservation window, only try to allocate block(s)
664  *      from the file's own reservation window;
665  *      Otherwise, the allocation range starts from the give goal block,
666  *      ends at the block group's last block.
667  *
668  * If we failed to allocate the desired block then we may end up crossing to a
669  * new bitmap.
670  */
671 static int
672 ext2_try_to_allocate(struct super_block *sb, int group,
673                         struct buffer_head *bitmap_bh, ext2_grpblk_t grp_goal,
674                         unsigned long *count,
675                         struct ext2_reserve_window *my_rsv)
676 {
677         ext2_fsblk_t group_first_block;
678         ext2_grpblk_t start, end;
679         unsigned long num = 0;
680
681         /* we do allocation within the reservation window if we have a window */
682         if (my_rsv) {
683                 group_first_block = ext2_group_first_block_no(sb, group);
684                 if (my_rsv->_rsv_start >= group_first_block)
685                         start = my_rsv->_rsv_start - group_first_block;
686                 else
687                         /* reservation window cross group boundary */
688                         start = 0;
689                 end = my_rsv->_rsv_end - group_first_block + 1;
690                 if (end > EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb))
691                         /* reservation window crosses group boundary */
692                         end = EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
693                 if ((start <= grp_goal) && (grp_goal < end))
694                         start = grp_goal;
695                 else
696                         grp_goal = -1;
697         } else {
698                 if (grp_goal > 0)
699                         start = grp_goal;
700                 else
701                         start = 0;
702                 end = EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
703         }
704
705         BUG_ON(start > EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb));
706
707 repeat:
708         if (grp_goal < 0) {
709                 grp_goal = find_next_usable_block(start, bitmap_bh, end);
710                 if (grp_goal < 0)
711                         goto fail_access;
712                 if (!my_rsv) {
713                         int i;
714
715                         for (i = 0; i < 7 && grp_goal > start &&
716                                         !ext2_test_bit(grp_goal - 1,
717                                                         bitmap_bh->b_data);
718                                         i++, grp_goal--)
719                                 ;
720                 }
721         }
722         start = grp_goal;
723
724         if (ext2_set_bit_atomic(sb_bgl_lock(EXT2_SB(sb), group), grp_goal,
725                                                         bitmap_bh->b_data)) {
726                 /*
727                  * The block was allocated by another thread, or it was
728                  * allocated and then freed by another thread
729                  */
730                 start++;
731                 grp_goal++;
732                 if (start >= end)
733                         goto fail_access;
734                 goto repeat;
735         }
736         num++;
737         grp_goal++;
738         while (num < *count && grp_goal < end
739                 && !ext2_set_bit_atomic(sb_bgl_lock(EXT2_SB(sb), group),
740                                         grp_goal, bitmap_bh->b_data)) {
741                 num++;
742                 grp_goal++;
743         }
744         *count = num;
745         return grp_goal - num;
746 fail_access:
747         *count = num;
748         return -1;
749 }
750
751 /**
752  *      find_next_reservable_window():
753  *              find a reservable space within the given range.
754  *              It does not allocate the reservation window for now:
755  *              alloc_new_reservation() will do the work later.
756  *
757  *      @search_head: the head of the searching list;
758  *              This is not necessarily the list head of the whole filesystem
759  *
760  *              We have both head and start_block to assist the search
761  *              for the reservable space. The list starts from head,
762  *              but we will shift to the place where start_block is,
763  *              then start from there, when looking for a reservable space.
764  *
765  *      @size: the target new reservation window size
766  *
767  *      @group_first_block: the first block we consider to start
768  *                      the real search from
769  *
770  *      @last_block:
771  *              the maximum block number that our goal reservable space
772  *              could start from. This is normally the last block in this
773  *              group. The search will end when we found the start of next
774  *              possible reservable space is out of this boundary.
775  *              This could handle the cross boundary reservation window
776  *              request.
777  *
778  *      basically we search from the given range, rather than the whole
779  *      reservation double linked list, (start_block, last_block)
780  *      to find a free region that is of my size and has not
781  *      been reserved.
782  *
783  */
784 static int find_next_reservable_window(
785                                 struct ext2_reserve_window_node *search_head,
786                                 struct ext2_reserve_window_node *my_rsv,
787                                 struct super_block * sb,
788                                 ext2_fsblk_t start_block,
789                                 ext2_fsblk_t last_block)
790 {
791         struct rb_node *next;
792         struct ext2_reserve_window_node *rsv, *prev;
793         ext2_fsblk_t cur;
794         int size = my_rsv->rsv_goal_size;
795
796         /* TODO: make the start of the reservation window byte-aligned */
797         /* cur = *start_block & ~7;*/
798         cur = start_block;
799         rsv = search_head;
800         if (!rsv)
801                 return -1;
802
803         while (1) {
804                 if (cur <= rsv->rsv_end)
805                         cur = rsv->rsv_end + 1;
806
807                 /* TODO?
808                  * in the case we could not find a reservable space
809                  * that is what is expected, during the re-search, we could
810                  * remember what's the largest reservable space we could have
811                  * and return that one.
812                  *
813                  * For now it will fail if we could not find the reservable
814                  * space with expected-size (or more)...
815                  */
816                 if (cur > last_block)
817                         return -1;              /* fail */
818
819                 prev = rsv;
820                 next = rb_next(&rsv->rsv_node);
821                 rsv = rb_entry(next,struct ext2_reserve_window_node,rsv_node);
822
823                 /*
824                  * Reached the last reservation, we can just append to the
825                  * previous one.
826                  */
827                 if (!next)
828                         break;
829
830                 if (cur + size <= rsv->rsv_start) {
831                         /*
832                          * Found a reserveable space big enough.  We could
833                          * have a reservation across the group boundary here
834                          */
835                         break;
836                 }
837         }
838         /*
839          * we come here either :
840          * when we reach the end of the whole list,
841          * and there is empty reservable space after last entry in the list.
842          * append it to the end of the list.
843          *
844          * or we found one reservable space in the middle of the list,
845          * return the reservation window that we could append to.
846          * succeed.
847          */
848
849         if ((prev != my_rsv) && (!rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window)))
850                 rsv_window_remove(sb, my_rsv);
851
852         /*
853          * Let's book the whole available window for now.  We will check the
854          * disk bitmap later and then, if there are free blocks then we adjust
855          * the window size if it's larger than requested.
856          * Otherwise, we will remove this node from the tree next time
857          * call find_next_reservable_window.
858          */
859         my_rsv->rsv_start = cur;
860         my_rsv->rsv_end = cur + size - 1;
861         my_rsv->rsv_alloc_hit = 0;
862
863         if (prev != my_rsv)
864                 ext2_rsv_window_add(sb, my_rsv);
865
866         return 0;
867 }
868
869 /**
870  *      alloc_new_reservation()--allocate a new reservation window
871  *
872  *              To make a new reservation, we search part of the filesystem
873  *              reservation list (the list that inside the group). We try to
874  *              allocate a new reservation window near the allocation goal,
875  *              or the beginning of the group, if there is no goal.
876  *
877  *              We first find a reservable space after the goal, then from
878  *              there, we check the bitmap for the first free block after
879  *              it. If there is no free block until the end of group, then the
880  *              whole group is full, we failed. Otherwise, check if the free
881  *              block is inside the expected reservable space, if so, we
882  *              succeed.
883  *              If the first free block is outside the reservable space, then
884  *              start from the first free block, we search for next available
885  *              space, and go on.
886  *
887  *      on succeed, a new reservation will be found and inserted into the list
888  *      It contains at least one free block, and it does not overlap with other
889  *      reservation windows.
890  *
891  *      failed: we failed to find a reservation window in this group
892  *
893  *      @rsv: the reservation
894  *
895  *      @grp_goal: The goal (group-relative).  It is where the search for a
896  *              free reservable space should start from.
897  *              if we have a goal(goal >0 ), then start from there,
898  *              no goal(goal = -1), we start from the first block
899  *              of the group.
900  *
901  *      @sb: the super block
902  *      @group: the group we are trying to allocate in
903  *      @bitmap_bh: the block group block bitmap
904  *
905  */
906 static int alloc_new_reservation(struct ext2_reserve_window_node *my_rsv,
907                 ext2_grpblk_t grp_goal, struct super_block *sb,
908                 unsigned int group, struct buffer_head *bitmap_bh)
909 {
910         struct ext2_reserve_window_node *search_head;
911         ext2_fsblk_t group_first_block, group_end_block, start_block;
912         ext2_grpblk_t first_free_block;
913         struct rb_root *fs_rsv_root = &EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_root;
914         unsigned long size;
915         int ret;
916         spinlock_t *rsv_lock = &EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_lock;
917
918         group_first_block = ext2_group_first_block_no(sb, group);
919         group_end_block = group_first_block + (EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb) - 1);
920
921         if (grp_goal < 0)
922                 start_block = group_first_block;
923         else
924                 start_block = grp_goal + group_first_block;
925
926         size = my_rsv->rsv_goal_size;
927
928         if (!rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window)) {
929                 /*
930                  * if the old reservation is cross group boundary
931                  * and if the goal is inside the old reservation window,
932                  * we will come here when we just failed to allocate from
933                  * the first part of the window. We still have another part
934                  * that belongs to the next group. In this case, there is no
935                  * point to discard our window and try to allocate a new one
936                  * in this group(which will fail). we should
937                  * keep the reservation window, just simply move on.
938                  *
939                  * Maybe we could shift the start block of the reservation
940                  * window to the first block of next group.
941                  */
942
943                 if ((my_rsv->rsv_start <= group_end_block) &&
944                                 (my_rsv->rsv_end > group_end_block) &&
945                                 (start_block >= my_rsv->rsv_start))
946                         return -1;
947
948                 if ((my_rsv->rsv_alloc_hit >
949                      (my_rsv->rsv_end - my_rsv->rsv_start + 1) / 2)) {
950                         /*
951                          * if the previously allocation hit ratio is
952                          * greater than 1/2, then we double the size of
953                          * the reservation window the next time,
954                          * otherwise we keep the same size window
955                          */
956                         size = size * 2;
957                         if (size > EXT2_MAX_RESERVE_BLOCKS)
958                                 size = EXT2_MAX_RESERVE_BLOCKS;
959                         my_rsv->rsv_goal_size= size;
960                 }
961         }
962
963         spin_lock(rsv_lock);
964         /*
965          * shift the search start to the window near the goal block
966          */
967         search_head = search_reserve_window(fs_rsv_root, start_block);
968
969         /*
970          * find_next_reservable_window() simply finds a reservable window
971          * inside the given range(start_block, group_end_block).
972          *
973          * To make sure the reservation window has a free bit inside it, we
974          * need to check the bitmap after we found a reservable window.
975          */
976 retry:
977         ret = find_next_reservable_window(search_head, my_rsv, sb,
978                                                 start_block, group_end_block);
979
980         if (ret == -1) {
981                 if (!rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window))
982                         rsv_window_remove(sb, my_rsv);
983                 spin_unlock(rsv_lock);
984                 return -1;
985         }
986
987         /*
988          * On success, find_next_reservable_window() returns the
989          * reservation window where there is a reservable space after it.
990          * Before we reserve this reservable space, we need
991          * to make sure there is at least a free block inside this region.
992          *
993          * Search the first free bit on the block bitmap.  Search starts from
994          * the start block of the reservable space we just found.
995          */
996         spin_unlock(rsv_lock);
997         first_free_block = bitmap_search_next_usable_block(
998                         my_rsv->rsv_start - group_first_block,
999                         bitmap_bh, group_end_block - group_first_block + 1);
1000
1001         if (first_free_block < 0) {
1002                 /*
1003                  * no free block left on the bitmap, no point
1004                  * to reserve the space. return failed.
1005                  */
1006                 spin_lock(rsv_lock);
1007                 if (!rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window))
1008                         rsv_window_remove(sb, my_rsv);
1009                 spin_unlock(rsv_lock);
1010                 return -1;              /* failed */
1011         }
1012
1013         start_block = first_free_block + group_first_block;
1014         /*
1015          * check if the first free block is within the
1016          * free space we just reserved
1017          */
1018         if (start_block >= my_rsv->rsv_start && start_block <= my_rsv->rsv_end)
1019                 return 0;               /* success */
1020         /*
1021          * if the first free bit we found is out of the reservable space
1022          * continue search for next reservable space,
1023          * start from where the free block is,
1024          * we also shift the list head to where we stopped last time
1025          */
1026         search_head = my_rsv;
1027         spin_lock(rsv_lock);
1028         goto retry;
1029 }
1030
1031 /**
1032  * try_to_extend_reservation()
1033  * @my_rsv:             given reservation window
1034  * @sb:                 super block
1035  * @size:               the delta to extend
1036  *
1037  * Attempt to expand the reservation window large enough to have
1038  * required number of free blocks
1039  *
1040  * Since ext2_try_to_allocate() will always allocate blocks within
1041  * the reservation window range, if the window size is too small,
1042  * multiple blocks allocation has to stop at the end of the reservation
1043  * window. To make this more efficient, given the total number of
1044  * blocks needed and the current size of the window, we try to
1045  * expand the reservation window size if necessary on a best-effort
1046  * basis before ext2_new_blocks() tries to allocate blocks.
1047  */
1048 static void try_to_extend_reservation(struct ext2_reserve_window_node *my_rsv,
1049                         struct super_block *sb, int size)
1050 {
1051         struct ext2_reserve_window_node *next_rsv;
1052         struct rb_node *next;
1053         spinlock_t *rsv_lock = &EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_lock;
1054
1055         if (!spin_trylock(rsv_lock))
1056                 return;
1057
1058         next = rb_next(&my_rsv->rsv_node);
1059
1060         if (!next)
1061                 my_rsv->rsv_end += size;
1062         else {
1063                 next_rsv = rb_entry(next, struct ext2_reserve_window_node, rsv_node);
1064
1065                 if ((next_rsv->rsv_start - my_rsv->rsv_end - 1) >= size)
1066                         my_rsv->rsv_end += size;
1067                 else
1068                         my_rsv->rsv_end = next_rsv->rsv_start - 1;
1069         }
1070         spin_unlock(rsv_lock);
1071 }
1072
1073 /**
1074  * ext2_try_to_allocate_with_rsv()
1075  * @sb:                 superblock
1076  * @group:              given allocation block group
1077  * @bitmap_bh:          bufferhead holds the block bitmap
1078  * @grp_goal:           given target block within the group
1079  * @count:              target number of blocks to allocate
1080  * @my_rsv:             reservation window
1081  *
1082  * This is the main function used to allocate a new block and its reservation
1083  * window.
1084  *
1085  * Each time when a new block allocation is need, first try to allocate from
1086  * its own reservation.  If it does not have a reservation window, instead of
1087  * looking for a free bit on bitmap first, then look up the reservation list to
1088  * see if it is inside somebody else's reservation window, we try to allocate a
1089  * reservation window for it starting from the goal first. Then do the block
1090  * allocation within the reservation window.
1091  *
1092  * This will avoid keeping on searching the reservation list again and
1093  * again when somebody is looking for a free block (without
1094  * reservation), and there are lots of free blocks, but they are all
1095  * being reserved.
1096  *
1097  * We use a red-black tree for the per-filesystem reservation list.
1098  */
1099 static ext2_grpblk_t
1100 ext2_try_to_allocate_with_rsv(struct super_block *sb, unsigned int group,
1101                         struct buffer_head *bitmap_bh, ext2_grpblk_t grp_goal,
1102                         struct ext2_reserve_window_node * my_rsv,
1103                         unsigned long *count)
1104 {
1105         ext2_fsblk_t group_first_block, group_last_block;
1106         ext2_grpblk_t ret = 0;
1107         unsigned long num = *count;
1108
1109         /*
1110          * we don't deal with reservation when
1111          * filesystem is mounted without reservation
1112          * or the file is not a regular file
1113          * or last attempt to allocate a block with reservation turned on failed
1114          */
1115         if (my_rsv == NULL) {
1116                 return ext2_try_to_allocate(sb, group, bitmap_bh,
1117                                                 grp_goal, count, NULL);
1118         }
1119         /*
1120          * grp_goal is a group relative block number (if there is a goal)
1121          * 0 <= grp_goal < EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb)
1122          * first block is a filesystem wide block number
1123          * first block is the block number of the first block in this group
1124          */
1125         group_first_block = ext2_group_first_block_no(sb, group);
1126         group_last_block = group_first_block + (EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb) - 1);
1127
1128         /*
1129          * Basically we will allocate a new block from inode's reservation
1130          * window.
1131          *
1132          * We need to allocate a new reservation window, if:
1133          * a) inode does not have a reservation window; or
1134          * b) last attempt to allocate a block from existing reservation
1135          *    failed; or
1136          * c) we come here with a goal and with a reservation window
1137          *
1138          * We do not need to allocate a new reservation window if we come here
1139          * at the beginning with a goal and the goal is inside the window, or
1140          * we don't have a goal but already have a reservation window.
1141          * then we could go to allocate from the reservation window directly.
1142          */
1143         while (1) {
1144                 if (rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window) || (ret < 0) ||
1145                         !goal_in_my_reservation(&my_rsv->rsv_window,
1146                                                 grp_goal, group, sb)) {
1147                         if (my_rsv->rsv_goal_size < *count)
1148                                 my_rsv->rsv_goal_size = *count;
1149                         ret = alloc_new_reservation(my_rsv, grp_goal, sb,
1150                                                         group, bitmap_bh);
1151                         if (ret < 0)
1152                                 break;                  /* failed */
1153
1154                         if (!goal_in_my_reservation(&my_rsv->rsv_window,
1155                                                         grp_goal, group, sb))
1156                                 grp_goal = -1;
1157                 } else if (grp_goal >= 0) {
1158                         int curr = my_rsv->rsv_end -
1159                                         (grp_goal + group_first_block) + 1;
1160
1161                         if (curr < *count)
1162                                 try_to_extend_reservation(my_rsv, sb,
1163                                                         *count - curr);
1164                 }
1165
1166                 if ((my_rsv->rsv_start > group_last_block) ||
1167                                 (my_rsv->rsv_end < group_first_block)) {
1168                         rsv_window_dump(&EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_root, 1);
1169                         BUG();
1170                 }
1171                 ret = ext2_try_to_allocate(sb, group, bitmap_bh, grp_goal,
1172                                            &num, &my_rsv->rsv_window);
1173                 if (ret >= 0) {
1174                         my_rsv->rsv_alloc_hit += num;
1175                         *count = num;
1176                         break;                          /* succeed */
1177                 }
1178                 num = *count;
1179         }
1180         return ret;
1181 }
1182
1183 /**
1184  * ext2_has_free_blocks()
1185  * @sbi:                in-core super block structure.
1186  *
1187  * Check if filesystem has at least 1 free block available for allocation.
1188  */
1189 static int ext2_has_free_blocks(struct ext2_sb_info *sbi)
1190 {
1191         ext2_fsblk_t free_blocks, root_blocks;
1192
1193         free_blocks = percpu_counter_read_positive(&sbi->s_freeblocks_counter);
1194         root_blocks = le32_to_cpu(sbi->s_es->s_r_blocks_count);
1195         if (free_blocks < root_blocks + 1 && !capable(CAP_SYS_RESOURCE) &&
1196                 sbi->s_resuid != current_fsuid() &&
1197                 (sbi->s_resgid == 0 || !in_group_p (sbi->s_resgid))) {
1198                 return 0;
1199         }
1200         return 1;
1201 }
1202
1203 /*
1204  * ext2_new_blocks() -- core block(s) allocation function
1205  * @inode:              file inode
1206  * @goal:               given target block(filesystem wide)
1207  * @count:              target number of blocks to allocate
1208  * @errp:               error code
1209  *
1210  * ext2_new_blocks uses a goal block to assist allocation.  If the goal is
1211  * free, or there is a free block within 32 blocks of the goal, that block
1212  * is allocated.  Otherwise a forward search is made for a free block; within 
1213  * each block group the search first looks for an entire free byte in the block
1214  * bitmap, and then for any free bit if that fails.
1215  * This function also updates quota and i_blocks field.
1216  */
1217 ext2_fsblk_t ext2_new_blocks(struct inode *inode, ext2_fsblk_t goal,
1218                     unsigned long *count, int *errp)
1219 {
1220         struct buffer_head *bitmap_bh = NULL;
1221         struct buffer_head *gdp_bh;
1222         int group_no;
1223         int goal_group;
1224         ext2_grpblk_t grp_target_blk;   /* blockgroup relative goal block */
1225         ext2_grpblk_t grp_alloc_blk;    /* blockgroup-relative allocated block*/
1226         ext2_fsblk_t ret_block;         /* filesyetem-wide allocated block */
1227         int bgi;                        /* blockgroup iteration index */
1228         int performed_allocation = 0;
1229         ext2_grpblk_t free_blocks;      /* number of free blocks in a group */
1230         struct super_block *sb;
1231         struct ext2_group_desc *gdp;
1232         struct ext2_super_block *es;
1233         struct ext2_sb_info *sbi;
1234         struct ext2_reserve_window_node *my_rsv = NULL;
1235         struct ext2_block_alloc_info *block_i;
1236         unsigned short windowsz = 0;
1237         unsigned long ngroups;
1238         unsigned long num = *count;
1239         int ret;
1240
1241         *errp = -ENOSPC;
1242         sb = inode->i_sb;
1243         if (!sb) {
1244                 printk("ext2_new_blocks: nonexistent device");
1245                 return 0;
1246         }
1247
1248         /*
1249          * Check quota for allocation of this block.
1250          */
1251         ret = dquot_alloc_block(inode, num);
1252         if (ret) {
1253                 *errp = ret;
1254                 return 0;
1255         }
1256
1257         sbi = EXT2_SB(sb);
1258         es = EXT2_SB(sb)->s_es;
1259         ext2_debug("goal=%lu.\n", goal);
1260         /*
1261          * Allocate a block from reservation only when
1262          * filesystem is mounted with reservation(default,-o reservation), and
1263          * it's a regular file, and
1264          * the desired window size is greater than 0 (One could use ioctl
1265          * command EXT2_IOC_SETRSVSZ to set the window size to 0 to turn off
1266          * reservation on that particular file)
1267          */
1268         block_i = EXT2_I(inode)->i_block_alloc_info;
1269         if (block_i) {
1270                 windowsz = block_i->rsv_window_node.rsv_goal_size;
1271                 if (windowsz > 0)
1272                         my_rsv = &block_i->rsv_window_node;
1273         }
1274
1275         if (!ext2_has_free_blocks(sbi)) {
1276                 *errp = -ENOSPC;
1277                 goto out;
1278         }
1279
1280         /*
1281          * First, test whether the goal block is free.
1282          */
1283         if (goal < le32_to_cpu(es->s_first_data_block) ||
1284             goal >= le32_to_cpu(es->s_blocks_count))
1285                 goal = le32_to_cpu(es->s_first_data_block);
1286         group_no = (goal - le32_to_cpu(es->s_first_data_block)) /
1287                         EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
1288         goal_group = group_no;
1289 retry_alloc:
1290         gdp = ext2_get_group_desc(sb, group_no, &gdp_bh);
1291         if (!gdp)
1292                 goto io_error;
1293
1294         free_blocks = le16_to_cpu(gdp->bg_free_blocks_count);
1295         /*
1296          * if there is not enough free blocks to make a new resevation
1297          * turn off reservation for this allocation
1298          */
1299         if (my_rsv && (free_blocks < windowsz)
1300                 && (free_blocks > 0)
1301                 && (rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window)))
1302                 my_rsv = NULL;
1303
1304         if (free_blocks > 0) {
1305                 grp_target_blk = ((goal - le32_to_cpu(es->s_first_data_block)) %
1306                                 EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb));
1307                 bitmap_bh = read_block_bitmap(sb, group_no);
1308                 if (!bitmap_bh)
1309                         goto io_error;
1310                 grp_alloc_blk = ext2_try_to_allocate_with_rsv(sb, group_no,
1311                                         bitmap_bh, grp_target_blk,
1312                                         my_rsv, &num);
1313                 if (grp_alloc_blk >= 0)
1314                         goto allocated;
1315         }
1316
1317         ngroups = EXT2_SB(sb)->s_groups_count;
1318         smp_rmb();
1319
1320         /*
1321          * Now search the rest of the groups.  We assume that
1322          * group_no and gdp correctly point to the last group visited.
1323          */
1324         for (bgi = 0; bgi < ngroups; bgi++) {
1325                 group_no++;
1326                 if (group_no >= ngroups)
1327                         group_no = 0;
1328                 gdp = ext2_get_group_desc(sb, group_no, &gdp_bh);
1329                 if (!gdp)
1330                         goto io_error;
1331
1332                 free_blocks = le16_to_cpu(gdp->bg_free_blocks_count);
1333                 /*
1334                  * skip this group (and avoid loading bitmap) if there
1335                  * are no free blocks
1336                  */
1337                 if (!free_blocks)
1338                         continue;
1339                 /*
1340                  * skip this group if the number of
1341                  * free blocks is less than half of the reservation
1342                  * window size.
1343                  */
1344                 if (my_rsv && (free_blocks <= (windowsz/2)))
1345                         continue;
1346
1347                 brelse(bitmap_bh);
1348                 bitmap_bh = read_block_bitmap(sb, group_no);
1349                 if (!bitmap_bh)
1350                         goto io_error;
1351                 /*
1352                  * try to allocate block(s) from this group, without a goal(-1).
1353                  */
1354                 grp_alloc_blk = ext2_try_to_allocate_with_rsv(sb, group_no,
1355                                         bitmap_bh, -1, my_rsv, &num);
1356                 if (grp_alloc_blk >= 0)
1357                         goto allocated;
1358         }
1359         /*
1360          * We may end up a bogus earlier ENOSPC error due to
1361          * filesystem is "full" of reservations, but
1362          * there maybe indeed free blocks available on disk
1363          * In this case, we just forget about the reservations
1364          * just do block allocation as without reservations.
1365          */
1366         if (my_rsv) {
1367                 my_rsv = NULL;
1368                 windowsz = 0;
1369                 group_no = goal_group;
1370                 goto retry_alloc;
1371         }
1372         /* No space left on the device */
1373         *errp = -ENOSPC;
1374         goto out;
1375
1376 allocated:
1377
1378         ext2_debug("using block group %d(%d)\n",
1379                         group_no, gdp->bg_free_blocks_count);
1380
1381         ret_block = grp_alloc_blk + ext2_group_first_block_no(sb, group_no);
1382
1383         if (in_range(le32_to_cpu(gdp->bg_block_bitmap), ret_block, num) ||
1384             in_range(le32_to_cpu(gdp->bg_inode_bitmap), ret_block, num) ||
1385             in_range(ret_block, le32_to_cpu(gdp->bg_inode_table),
1386                       EXT2_SB(sb)->s_itb_per_group) ||
1387             in_range(ret_block + num - 1, le32_to_cpu(gdp->bg_inode_table),
1388                       EXT2_SB(sb)->s_itb_per_group)) {
1389                 ext2_error(sb, "ext2_new_blocks",
1390                             "Allocating block in system zone - "
1391                             "blocks from "E2FSBLK", length %lu",
1392                             ret_block, num);
1393                 /*
1394                  * ext2_try_to_allocate marked the blocks we allocated as in
1395                  * use.  So we may want to selectively mark some of the blocks
1396                  * as free
1397                  */
1398                 goto retry_alloc;
1399         }
1400
1401         performed_allocation = 1;
1402
1403         if (ret_block + num - 1 >= le32_to_cpu(es->s_blocks_count)) {
1404                 ext2_error(sb, "ext2_new_blocks",
1405                             "block("E2FSBLK") >= blocks count(%d) - "
1406                             "block_group = %d, es == %p ", ret_block,
1407                         le32_to_cpu(es->s_blocks_count), group_no, es);
1408                 goto out;
1409         }
1410
1411         group_adjust_blocks(sb, group_no, gdp, gdp_bh, -num);
1412         percpu_counter_sub(&sbi->s_freeblocks_counter, num);
1413
1414         mark_buffer_dirty(bitmap_bh);
1415         if (sb->s_flags & MS_SYNCHRONOUS)
1416                 sync_dirty_buffer(bitmap_bh);
1417
1418         *errp = 0;
1419         brelse(bitmap_bh);
1420         dquot_free_block_nodirty(inode, *count-num);
1421         mark_inode_dirty(inode);
1422         *count = num;
1423         return ret_block;
1424
1425 io_error:
1426         *errp = -EIO;
1427 out:
1428         /*
1429          * Undo the block allocation
1430          */
1431         if (!performed_allocation) {
1432                 dquot_free_block_nodirty(inode, *count);
1433                 mark_inode_dirty(inode);
1434         }
1435         brelse(bitmap_bh);
1436         return 0;
1437 }
1438
1439 ext2_fsblk_t ext2_new_block(struct inode *inode, unsigned long goal, int *errp)
1440 {
1441         unsigned long count = 1;
1442
1443         return ext2_new_blocks(inode, goal, &count, errp);
1444 }
1445
1446 #ifdef EXT2FS_DEBUG
1447
1448 static const int nibblemap[] = {4, 3, 3, 2, 3, 2, 2, 1, 3, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 0};
1449
1450 unsigned long ext2_count_free (struct buffer_head * map, unsigned int numchars)
1451 {
1452         unsigned int i;
1453         unsigned long sum = 0;
1454
1455         if (!map)
1456                 return (0);
1457         for (i = 0; i < numchars; i++)
1458                 sum += nibblemap[map->b_data[i] & 0xf] +
1459                         nibblemap[(map->b_data[i] >> 4) & 0xf];
1460         return (sum);
1461 }
1462
1463 #endif  /*  EXT2FS_DEBUG  */
1464
1465 unsigned long ext2_count_free_blocks (struct super_block * sb)
1466 {
1467         struct ext2_group_desc * desc;
1468         unsigned long desc_count = 0;
1469         int i;
1470 #ifdef EXT2FS_DEBUG
1471         unsigned long bitmap_count, x;
1472         struct ext2_super_block *es;
1473
1474         es = EXT2_SB(sb)->s_es;
1475         desc_count = 0;
1476         bitmap_count = 0;
1477         desc = NULL;
1478         for (i = 0; i < EXT2_SB(sb)->s_groups_count; i++) {
1479                 struct buffer_head *bitmap_bh;
1480                 desc = ext2_get_group_desc (sb, i, NULL);
1481                 if (!desc)
1482                         continue;
1483                 desc_count += le16_to_cpu(desc->bg_free_blocks_count);
1484                 bitmap_bh = read_block_bitmap(sb, i);
1485                 if (!bitmap_bh)
1486                         continue;
1487                 
1488                 x = ext2_count_free(bitmap_bh, sb->s_blocksize);
1489                 printk ("group %d: stored = %d, counted = %lu\n",
1490                         i, le16_to_cpu(desc->bg_free_blocks_count), x);
1491                 bitmap_count += x;
1492                 brelse(bitmap_bh);
1493         }
1494         printk("ext2_count_free_blocks: stored = %lu, computed = %lu, %lu\n",
1495                 (long)le32_to_cpu(es->s_free_blocks_count),
1496                 desc_count, bitmap_count);
1497         return bitmap_count;
1498 #else
1499         for (i = 0; i < EXT2_SB(sb)->s_groups_count; i++) {
1500                 desc = ext2_get_group_desc (sb, i, NULL);
1501                 if (!desc)
1502                         continue;
1503                 desc_count += le16_to_cpu(desc->bg_free_blocks_count);
1504         }
1505         return desc_count;
1506 #endif
1507 }
1508
1509 static inline int test_root(int a, int b)
1510 {
1511         int num = b;
1512
1513         while (a > num)
1514                 num *= b;
1515         return num == a;
1516 }
1517
1518 static int ext2_group_sparse(int group)
1519 {
1520         if (group <= 1)
1521                 return 1;
1522         return (test_root(group, 3) || test_root(group, 5) ||
1523                 test_root(group, 7));
1524 }
1525
1526 /**
1527  *      ext2_bg_has_super - number of blocks used by the superblock in group
1528  *      @sb: superblock for filesystem
1529  *      @group: group number to check
1530  *
1531  *      Return the number of blocks used by the superblock (primary or backup)
1532  *      in this group.  Currently this will be only 0 or 1.
1533  */
1534 int ext2_bg_has_super(struct super_block *sb, int group)
1535 {
1536         if (EXT2_HAS_RO_COMPAT_FEATURE(sb,EXT2_FEATURE_RO_COMPAT_SPARSE_SUPER)&&
1537             !ext2_group_sparse(group))
1538                 return 0;
1539         return 1;
1540 }
1541
1542 /**
1543  *      ext2_bg_num_gdb - number of blocks used by the group table in group
1544  *      @sb: superblock for filesystem
1545  *      @group: group number to check
1546  *
1547  *      Return the number of blocks used by the group descriptor table
1548  *      (primary or backup) in this group.  In the future there may be a
1549  *      different number of descriptor blocks in each group.
1550  */
1551 unsigned long ext2_bg_num_gdb(struct super_block *sb, int group)
1552 {
1553         return ext2_bg_has_super(sb, group) ? EXT2_SB(sb)->s_gdb_count : 0;
1554 }
1555