GFS2: Wait for unlock completion on umount
[linux-2.6.git] / fs / gfs2 / rgrp.c
1 /*
2  * Copyright (C) Sistina Software, Inc.  1997-2003 All rights reserved.
3  * Copyright (C) 2004-2008 Red Hat, Inc.  All rights reserved.
4  *
5  * This copyrighted material is made available to anyone wishing to use,
6  * modify, copy, or redistribute it subject to the terms and conditions
7  * of the GNU General Public License version 2.
8  */
9
10 #include <linux/slab.h>
11 #include <linux/spinlock.h>
12 #include <linux/completion.h>
13 #include <linux/buffer_head.h>
14 #include <linux/fs.h>
15 #include <linux/gfs2_ondisk.h>
16 #include <linux/prefetch.h>
17 #include <linux/blkdev.h>
18
19 #include "gfs2.h"
20 #include "incore.h"
21 #include "glock.h"
22 #include "glops.h"
23 #include "lops.h"
24 #include "meta_io.h"
25 #include "quota.h"
26 #include "rgrp.h"
27 #include "super.h"
28 #include "trans.h"
29 #include "util.h"
30 #include "log.h"
31 #include "inode.h"
32 #include "trace_gfs2.h"
33
34 #define BFITNOENT ((u32)~0)
35 #define NO_BLOCK ((u64)~0)
36
37 #if BITS_PER_LONG == 32
38 #define LBITMASK   (0x55555555UL)
39 #define LBITSKIP55 (0x55555555UL)
40 #define LBITSKIP00 (0x00000000UL)
41 #else
42 #define LBITMASK   (0x5555555555555555UL)
43 #define LBITSKIP55 (0x5555555555555555UL)
44 #define LBITSKIP00 (0x0000000000000000UL)
45 #endif
46
47 /*
48  * These routines are used by the resource group routines (rgrp.c)
49  * to keep track of block allocation.  Each block is represented by two
50  * bits.  So, each byte represents GFS2_NBBY (i.e. 4) blocks.
51  *
52  * 0 = Free
53  * 1 = Used (not metadata)
54  * 2 = Unlinked (still in use) inode
55  * 3 = Used (metadata)
56  */
57
58 static const char valid_change[16] = {
59                 /* current */
60         /* n */ 0, 1, 1, 1,
61         /* e */ 1, 0, 0, 0,
62         /* w */ 0, 0, 0, 1,
63                 1, 0, 0, 0
64 };
65
66 static u32 rgblk_search(struct gfs2_rgrpd *rgd, u32 goal,
67                         unsigned char old_state, unsigned char new_state,
68                         unsigned int *n);
69
70 /**
71  * gfs2_setbit - Set a bit in the bitmaps
72  * @buffer: the buffer that holds the bitmaps
73  * @buflen: the length (in bytes) of the buffer
74  * @block: the block to set
75  * @new_state: the new state of the block
76  *
77  */
78
79 static inline void gfs2_setbit(struct gfs2_rgrpd *rgd, unsigned char *buf1,
80                                unsigned char *buf2, unsigned int offset,
81                                unsigned int buflen, u32 block,
82                                unsigned char new_state)
83 {
84         unsigned char *byte1, *byte2, *end, cur_state;
85         const unsigned int bit = (block % GFS2_NBBY) * GFS2_BIT_SIZE;
86
87         byte1 = buf1 + offset + (block / GFS2_NBBY);
88         end = buf1 + offset + buflen;
89
90         BUG_ON(byte1 >= end);
91
92         cur_state = (*byte1 >> bit) & GFS2_BIT_MASK;
93
94         if (unlikely(!valid_change[new_state * 4 + cur_state])) {
95                 gfs2_consist_rgrpd(rgd);
96                 return;
97         }
98         *byte1 ^= (cur_state ^ new_state) << bit;
99
100         if (buf2) {
101                 byte2 = buf2 + offset + (block / GFS2_NBBY);
102                 cur_state = (*byte2 >> bit) & GFS2_BIT_MASK;
103                 *byte2 ^= (cur_state ^ new_state) << bit;
104         }
105 }
106
107 /**
108  * gfs2_testbit - test a bit in the bitmaps
109  * @buffer: the buffer that holds the bitmaps
110  * @buflen: the length (in bytes) of the buffer
111  * @block: the block to read
112  *
113  */
114
115 static inline unsigned char gfs2_testbit(struct gfs2_rgrpd *rgd,
116                                          const unsigned char *buffer,
117                                          unsigned int buflen, u32 block)
118 {
119         const unsigned char *byte, *end;
120         unsigned char cur_state;
121         unsigned int bit;
122
123         byte = buffer + (block / GFS2_NBBY);
124         bit = (block % GFS2_NBBY) * GFS2_BIT_SIZE;
125         end = buffer + buflen;
126
127         gfs2_assert(rgd->rd_sbd, byte < end);
128
129         cur_state = (*byte >> bit) & GFS2_BIT_MASK;
130
131         return cur_state;
132 }
133
134 /**
135  * gfs2_bit_search
136  * @ptr: Pointer to bitmap data
137  * @mask: Mask to use (normally 0x55555.... but adjusted for search start)
138  * @state: The state we are searching for
139  *
140  * We xor the bitmap data with a patter which is the bitwise opposite
141  * of what we are looking for, this gives rise to a pattern of ones
142  * wherever there is a match. Since we have two bits per entry, we
143  * take this pattern, shift it down by one place and then and it with
144  * the original. All the even bit positions (0,2,4, etc) then represent
145  * successful matches, so we mask with 0x55555..... to remove the unwanted
146  * odd bit positions.
147  *
148  * This allows searching of a whole u64 at once (32 blocks) with a
149  * single test (on 64 bit arches).
150  */
151
152 static inline u64 gfs2_bit_search(const __le64 *ptr, u64 mask, u8 state)
153 {
154         u64 tmp;
155         static const u64 search[] = {
156                 [0] = 0xffffffffffffffffULL,
157                 [1] = 0xaaaaaaaaaaaaaaaaULL,
158                 [2] = 0x5555555555555555ULL,
159                 [3] = 0x0000000000000000ULL,
160         };
161         tmp = le64_to_cpu(*ptr) ^ search[state];
162         tmp &= (tmp >> 1);
163         tmp &= mask;
164         return tmp;
165 }
166
167 /**
168  * gfs2_bitfit - Search an rgrp's bitmap buffer to find a bit-pair representing
169  *       a block in a given allocation state.
170  * @buffer: the buffer that holds the bitmaps
171  * @len: the length (in bytes) of the buffer
172  * @goal: start search at this block's bit-pair (within @buffer)
173  * @state: GFS2_BLKST_XXX the state of the block we're looking for.
174  *
175  * Scope of @goal and returned block number is only within this bitmap buffer,
176  * not entire rgrp or filesystem.  @buffer will be offset from the actual
177  * beginning of a bitmap block buffer, skipping any header structures, but
178  * headers are always a multiple of 64 bits long so that the buffer is
179  * always aligned to a 64 bit boundary.
180  *
181  * The size of the buffer is in bytes, but is it assumed that it is
182  * always ok to read a complete multiple of 64 bits at the end
183  * of the block in case the end is no aligned to a natural boundary.
184  *
185  * Return: the block number (bitmap buffer scope) that was found
186  */
187
188 static u32 gfs2_bitfit(const u8 *buf, const unsigned int len,
189                        u32 goal, u8 state)
190 {
191         u32 spoint = (goal << 1) & ((8*sizeof(u64)) - 1);
192         const __le64 *ptr = ((__le64 *)buf) + (goal >> 5);
193         const __le64 *end = (__le64 *)(buf + ALIGN(len, sizeof(u64)));
194         u64 tmp;
195         u64 mask = 0x5555555555555555ULL;
196         u32 bit;
197
198         BUG_ON(state > 3);
199
200         /* Mask off bits we don't care about at the start of the search */
201         mask <<= spoint;
202         tmp = gfs2_bit_search(ptr, mask, state);
203         ptr++;
204         while(tmp == 0 && ptr < end) {
205                 tmp = gfs2_bit_search(ptr, 0x5555555555555555ULL, state);
206                 ptr++;
207         }
208         /* Mask off any bits which are more than len bytes from the start */
209         if (ptr == end && (len & (sizeof(u64) - 1)))
210                 tmp &= (((u64)~0) >> (64 - 8*(len & (sizeof(u64) - 1))));
211         /* Didn't find anything, so return */
212         if (tmp == 0)
213                 return BFITNOENT;
214         ptr--;
215         bit = __ffs64(tmp);
216         bit /= 2;       /* two bits per entry in the bitmap */
217         return (((const unsigned char *)ptr - buf) * GFS2_NBBY) + bit;
218 }
219
220 /**
221  * gfs2_bitcount - count the number of bits in a certain state
222  * @buffer: the buffer that holds the bitmaps
223  * @buflen: the length (in bytes) of the buffer
224  * @state: the state of the block we're looking for
225  *
226  * Returns: The number of bits
227  */
228
229 static u32 gfs2_bitcount(struct gfs2_rgrpd *rgd, const u8 *buffer,
230                          unsigned int buflen, u8 state)
231 {
232         const u8 *byte = buffer;
233         const u8 *end = buffer + buflen;
234         const u8 state1 = state << 2;
235         const u8 state2 = state << 4;
236         const u8 state3 = state << 6;
237         u32 count = 0;
238
239         for (; byte < end; byte++) {
240                 if (((*byte) & 0x03) == state)
241                         count++;
242                 if (((*byte) & 0x0C) == state1)
243                         count++;
244                 if (((*byte) & 0x30) == state2)
245                         count++;
246                 if (((*byte) & 0xC0) == state3)
247                         count++;
248         }
249
250         return count;
251 }
252
253 /**
254  * gfs2_rgrp_verify - Verify that a resource group is consistent
255  * @sdp: the filesystem
256  * @rgd: the rgrp
257  *
258  */
259
260 void gfs2_rgrp_verify(struct gfs2_rgrpd *rgd)
261 {
262         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
263         struct gfs2_bitmap *bi = NULL;
264         u32 length = rgd->rd_length;
265         u32 count[4], tmp;
266         int buf, x;
267
268         memset(count, 0, 4 * sizeof(u32));
269
270         /* Count # blocks in each of 4 possible allocation states */
271         for (buf = 0; buf < length; buf++) {
272                 bi = rgd->rd_bits + buf;
273                 for (x = 0; x < 4; x++)
274                         count[x] += gfs2_bitcount(rgd,
275                                                   bi->bi_bh->b_data +
276                                                   bi->bi_offset,
277                                                   bi->bi_len, x);
278         }
279
280         if (count[0] != rgd->rd_free) {
281                 if (gfs2_consist_rgrpd(rgd))
282                         fs_err(sdp, "free data mismatch:  %u != %u\n",
283                                count[0], rgd->rd_free);
284                 return;
285         }
286
287         tmp = rgd->rd_data - rgd->rd_free - rgd->rd_dinodes;
288         if (count[1] != tmp) {
289                 if (gfs2_consist_rgrpd(rgd))
290                         fs_err(sdp, "used data mismatch:  %u != %u\n",
291                                count[1], tmp);
292                 return;
293         }
294
295         if (count[2] + count[3] != rgd->rd_dinodes) {
296                 if (gfs2_consist_rgrpd(rgd))
297                         fs_err(sdp, "used metadata mismatch:  %u != %u\n",
298                                count[2] + count[3], rgd->rd_dinodes);
299                 return;
300         }
301 }
302
303 static inline int rgrp_contains_block(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 block)
304 {
305         u64 first = rgd->rd_data0;
306         u64 last = first + rgd->rd_data;
307         return first <= block && block < last;
308 }
309
310 /**
311  * gfs2_blk2rgrpd - Find resource group for a given data/meta block number
312  * @sdp: The GFS2 superblock
313  * @n: The data block number
314  *
315  * Returns: The resource group, or NULL if not found
316  */
317
318 struct gfs2_rgrpd *gfs2_blk2rgrpd(struct gfs2_sbd *sdp, u64 blk)
319 {
320         struct gfs2_rgrpd *rgd;
321
322         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
323
324         list_for_each_entry(rgd, &sdp->sd_rindex_mru_list, rd_list_mru) {
325                 if (rgrp_contains_block(rgd, blk)) {
326                         list_move(&rgd->rd_list_mru, &sdp->sd_rindex_mru_list);
327                         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
328                         return rgd;
329                 }
330         }
331
332         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
333
334         return NULL;
335 }
336
337 /**
338  * gfs2_rgrpd_get_first - get the first Resource Group in the filesystem
339  * @sdp: The GFS2 superblock
340  *
341  * Returns: The first rgrp in the filesystem
342  */
343
344 struct gfs2_rgrpd *gfs2_rgrpd_get_first(struct gfs2_sbd *sdp)
345 {
346         gfs2_assert(sdp, !list_empty(&sdp->sd_rindex_list));
347         return list_entry(sdp->sd_rindex_list.next, struct gfs2_rgrpd, rd_list);
348 }
349
350 /**
351  * gfs2_rgrpd_get_next - get the next RG
352  * @rgd: A RG
353  *
354  * Returns: The next rgrp
355  */
356
357 struct gfs2_rgrpd *gfs2_rgrpd_get_next(struct gfs2_rgrpd *rgd)
358 {
359         if (rgd->rd_list.next == &rgd->rd_sbd->sd_rindex_list)
360                 return NULL;
361         return list_entry(rgd->rd_list.next, struct gfs2_rgrpd, rd_list);
362 }
363
364 static void clear_rgrpdi(struct gfs2_sbd *sdp)
365 {
366         struct list_head *head;
367         struct gfs2_rgrpd *rgd;
368         struct gfs2_glock *gl;
369
370         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
371         sdp->sd_rindex_forward = NULL;
372         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
373
374         head = &sdp->sd_rindex_list;
375         while (!list_empty(head)) {
376                 rgd = list_entry(head->next, struct gfs2_rgrpd, rd_list);
377                 gl = rgd->rd_gl;
378
379                 list_del(&rgd->rd_list);
380                 list_del(&rgd->rd_list_mru);
381
382                 if (gl) {
383                         gl->gl_object = NULL;
384                         gfs2_glock_put(gl);
385                 }
386
387                 kfree(rgd->rd_bits);
388                 kmem_cache_free(gfs2_rgrpd_cachep, rgd);
389         }
390 }
391
392 void gfs2_clear_rgrpd(struct gfs2_sbd *sdp)
393 {
394         mutex_lock(&sdp->sd_rindex_mutex);
395         clear_rgrpdi(sdp);
396         mutex_unlock(&sdp->sd_rindex_mutex);
397 }
398
399 static void gfs2_rindex_print(const struct gfs2_rgrpd *rgd)
400 {
401         printk(KERN_INFO "  ri_addr = %llu\n", (unsigned long long)rgd->rd_addr);
402         printk(KERN_INFO "  ri_length = %u\n", rgd->rd_length);
403         printk(KERN_INFO "  ri_data0 = %llu\n", (unsigned long long)rgd->rd_data0);
404         printk(KERN_INFO "  ri_data = %u\n", rgd->rd_data);
405         printk(KERN_INFO "  ri_bitbytes = %u\n", rgd->rd_bitbytes);
406 }
407
408 /**
409  * gfs2_compute_bitstructs - Compute the bitmap sizes
410  * @rgd: The resource group descriptor
411  *
412  * Calculates bitmap descriptors, one for each block that contains bitmap data
413  *
414  * Returns: errno
415  */
416
417 static int compute_bitstructs(struct gfs2_rgrpd *rgd)
418 {
419         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
420         struct gfs2_bitmap *bi;
421         u32 length = rgd->rd_length; /* # blocks in hdr & bitmap */
422         u32 bytes_left, bytes;
423         int x;
424
425         if (!length)
426                 return -EINVAL;
427
428         rgd->rd_bits = kcalloc(length, sizeof(struct gfs2_bitmap), GFP_NOFS);
429         if (!rgd->rd_bits)
430                 return -ENOMEM;
431
432         bytes_left = rgd->rd_bitbytes;
433
434         for (x = 0; x < length; x++) {
435                 bi = rgd->rd_bits + x;
436
437                 bi->bi_flags = 0;
438                 /* small rgrp; bitmap stored completely in header block */
439                 if (length == 1) {
440                         bytes = bytes_left;
441                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_rgrp);
442                         bi->bi_start = 0;
443                         bi->bi_len = bytes;
444                 /* header block */
445                 } else if (x == 0) {
446                         bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize - sizeof(struct gfs2_rgrp);
447                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_rgrp);
448                         bi->bi_start = 0;
449                         bi->bi_len = bytes;
450                 /* last block */
451                 } else if (x + 1 == length) {
452                         bytes = bytes_left;
453                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_meta_header);
454                         bi->bi_start = rgd->rd_bitbytes - bytes_left;
455                         bi->bi_len = bytes;
456                 /* other blocks */
457                 } else {
458                         bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize -
459                                 sizeof(struct gfs2_meta_header);
460                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_meta_header);
461                         bi->bi_start = rgd->rd_bitbytes - bytes_left;
462                         bi->bi_len = bytes;
463                 }
464
465                 bytes_left -= bytes;
466         }
467
468         if (bytes_left) {
469                 gfs2_consist_rgrpd(rgd);
470                 return -EIO;
471         }
472         bi = rgd->rd_bits + (length - 1);
473         if ((bi->bi_start + bi->bi_len) * GFS2_NBBY != rgd->rd_data) {
474                 if (gfs2_consist_rgrpd(rgd)) {
475                         gfs2_rindex_print(rgd);
476                         fs_err(sdp, "start=%u len=%u offset=%u\n",
477                                bi->bi_start, bi->bi_len, bi->bi_offset);
478                 }
479                 return -EIO;
480         }
481
482         return 0;
483 }
484
485 /**
486  * gfs2_ri_total - Total up the file system space, according to the rindex.
487  *
488  */
489 u64 gfs2_ri_total(struct gfs2_sbd *sdp)
490 {
491         u64 total_data = 0;     
492         struct inode *inode = sdp->sd_rindex;
493         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
494         char buf[sizeof(struct gfs2_rindex)];
495         struct file_ra_state ra_state;
496         int error, rgrps;
497
498         mutex_lock(&sdp->sd_rindex_mutex);
499         file_ra_state_init(&ra_state, inode->i_mapping);
500         for (rgrps = 0;; rgrps++) {
501                 loff_t pos = rgrps * sizeof(struct gfs2_rindex);
502
503                 if (pos + sizeof(struct gfs2_rindex) >= ip->i_disksize)
504                         break;
505                 error = gfs2_internal_read(ip, &ra_state, buf, &pos,
506                                            sizeof(struct gfs2_rindex));
507                 if (error != sizeof(struct gfs2_rindex))
508                         break;
509                 total_data += be32_to_cpu(((struct gfs2_rindex *)buf)->ri_data);
510         }
511         mutex_unlock(&sdp->sd_rindex_mutex);
512         return total_data;
513 }
514
515 static void gfs2_rindex_in(struct gfs2_rgrpd *rgd, const void *buf)
516 {
517         const struct gfs2_rindex *str = buf;
518
519         rgd->rd_addr = be64_to_cpu(str->ri_addr);
520         rgd->rd_length = be32_to_cpu(str->ri_length);
521         rgd->rd_data0 = be64_to_cpu(str->ri_data0);
522         rgd->rd_data = be32_to_cpu(str->ri_data);
523         rgd->rd_bitbytes = be32_to_cpu(str->ri_bitbytes);
524 }
525
526 /**
527  * read_rindex_entry - Pull in a new resource index entry from the disk
528  * @gl: The glock covering the rindex inode
529  *
530  * Returns: 0 on success, error code otherwise
531  */
532
533 static int read_rindex_entry(struct gfs2_inode *ip,
534                              struct file_ra_state *ra_state)
535 {
536         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
537         loff_t pos = sdp->sd_rgrps * sizeof(struct gfs2_rindex);
538         char buf[sizeof(struct gfs2_rindex)];
539         int error;
540         struct gfs2_rgrpd *rgd;
541
542         error = gfs2_internal_read(ip, ra_state, buf, &pos,
543                                    sizeof(struct gfs2_rindex));
544         if (!error)
545                 return 0;
546         if (error != sizeof(struct gfs2_rindex)) {
547                 if (error > 0)
548                         error = -EIO;
549                 return error;
550         }
551
552         rgd = kmem_cache_zalloc(gfs2_rgrpd_cachep, GFP_NOFS);
553         error = -ENOMEM;
554         if (!rgd)
555                 return error;
556
557         mutex_init(&rgd->rd_mutex);
558         lops_init_le(&rgd->rd_le, &gfs2_rg_lops);
559         rgd->rd_sbd = sdp;
560
561         list_add_tail(&rgd->rd_list, &sdp->sd_rindex_list);
562         list_add_tail(&rgd->rd_list_mru, &sdp->sd_rindex_mru_list);
563
564         gfs2_rindex_in(rgd, buf);
565         error = compute_bitstructs(rgd);
566         if (error)
567                 return error;
568
569         error = gfs2_glock_get(sdp, rgd->rd_addr,
570                                &gfs2_rgrp_glops, CREATE, &rgd->rd_gl);
571         if (error)
572                 return error;
573
574         rgd->rd_gl->gl_object = rgd;
575         rgd->rd_flags &= ~GFS2_RDF_UPTODATE;
576         return error;
577 }
578
579 /**
580  * gfs2_ri_update - Pull in a new resource index from the disk
581  * @ip: pointer to the rindex inode
582  *
583  * Returns: 0 on successful update, error code otherwise
584  */
585
586 static int gfs2_ri_update(struct gfs2_inode *ip)
587 {
588         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
589         struct inode *inode = &ip->i_inode;
590         struct file_ra_state ra_state;
591         u64 rgrp_count = ip->i_disksize;
592         int error;
593
594         do_div(rgrp_count, sizeof(struct gfs2_rindex));
595         clear_rgrpdi(sdp);
596
597         file_ra_state_init(&ra_state, inode->i_mapping);
598         for (sdp->sd_rgrps = 0; sdp->sd_rgrps < rgrp_count; sdp->sd_rgrps++) {
599                 error = read_rindex_entry(ip, &ra_state);
600                 if (error) {
601                         clear_rgrpdi(sdp);
602                         return error;
603                 }
604         }
605
606         sdp->sd_rindex_uptodate = 1;
607         return 0;
608 }
609
610 /**
611  * gfs2_ri_update_special - Pull in a new resource index from the disk
612  *
613  * This is a special version that's safe to call from gfs2_inplace_reserve_i.
614  * In this case we know that we don't have any resource groups in memory yet.
615  *
616  * @ip: pointer to the rindex inode
617  *
618  * Returns: 0 on successful update, error code otherwise
619  */
620 static int gfs2_ri_update_special(struct gfs2_inode *ip)
621 {
622         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
623         struct inode *inode = &ip->i_inode;
624         struct file_ra_state ra_state;
625         int error;
626
627         file_ra_state_init(&ra_state, inode->i_mapping);
628         for (sdp->sd_rgrps = 0;; sdp->sd_rgrps++) {
629                 /* Ignore partials */
630                 if ((sdp->sd_rgrps + 1) * sizeof(struct gfs2_rindex) >
631                     ip->i_disksize)
632                         break;
633                 error = read_rindex_entry(ip, &ra_state);
634                 if (error) {
635                         clear_rgrpdi(sdp);
636                         return error;
637                 }
638         }
639
640         sdp->sd_rindex_uptodate = 1;
641         return 0;
642 }
643
644 /**
645  * gfs2_rindex_hold - Grab a lock on the rindex
646  * @sdp: The GFS2 superblock
647  * @ri_gh: the glock holder
648  *
649  * We grab a lock on the rindex inode to make sure that it doesn't
650  * change whilst we are performing an operation. We keep this lock
651  * for quite long periods of time compared to other locks. This
652  * doesn't matter, since it is shared and it is very, very rarely
653  * accessed in the exclusive mode (i.e. only when expanding the filesystem).
654  *
655  * This makes sure that we're using the latest copy of the resource index
656  * special file, which might have been updated if someone expanded the
657  * filesystem (via gfs2_grow utility), which adds new resource groups.
658  *
659  * Returns: 0 on success, error code otherwise
660  */
661
662 int gfs2_rindex_hold(struct gfs2_sbd *sdp, struct gfs2_holder *ri_gh)
663 {
664         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(sdp->sd_rindex);
665         struct gfs2_glock *gl = ip->i_gl;
666         int error;
667
668         error = gfs2_glock_nq_init(gl, LM_ST_SHARED, 0, ri_gh);
669         if (error)
670                 return error;
671
672         /* Read new copy from disk if we don't have the latest */
673         if (!sdp->sd_rindex_uptodate) {
674                 mutex_lock(&sdp->sd_rindex_mutex);
675                 if (!sdp->sd_rindex_uptodate) {
676                         error = gfs2_ri_update(ip);
677                         if (error)
678                                 gfs2_glock_dq_uninit(ri_gh);
679                 }
680                 mutex_unlock(&sdp->sd_rindex_mutex);
681         }
682
683         return error;
684 }
685
686 static void gfs2_rgrp_in(struct gfs2_rgrpd *rgd, const void *buf)
687 {
688         const struct gfs2_rgrp *str = buf;
689         u32 rg_flags;
690
691         rg_flags = be32_to_cpu(str->rg_flags);
692         rg_flags &= ~GFS2_RDF_MASK;
693         rgd->rd_flags &= GFS2_RDF_MASK;
694         rgd->rd_flags |= rg_flags;
695         rgd->rd_free = be32_to_cpu(str->rg_free);
696         rgd->rd_dinodes = be32_to_cpu(str->rg_dinodes);
697         rgd->rd_igeneration = be64_to_cpu(str->rg_igeneration);
698 }
699
700 static void gfs2_rgrp_out(struct gfs2_rgrpd *rgd, void *buf)
701 {
702         struct gfs2_rgrp *str = buf;
703
704         str->rg_flags = cpu_to_be32(rgd->rd_flags & ~GFS2_RDF_MASK);
705         str->rg_free = cpu_to_be32(rgd->rd_free);
706         str->rg_dinodes = cpu_to_be32(rgd->rd_dinodes);
707         str->__pad = cpu_to_be32(0);
708         str->rg_igeneration = cpu_to_be64(rgd->rd_igeneration);
709         memset(&str->rg_reserved, 0, sizeof(str->rg_reserved));
710 }
711
712 /**
713  * gfs2_rgrp_bh_get - Read in a RG's header and bitmaps
714  * @rgd: the struct gfs2_rgrpd describing the RG to read in
715  *
716  * Read in all of a Resource Group's header and bitmap blocks.
717  * Caller must eventually call gfs2_rgrp_relse() to free the bitmaps.
718  *
719  * Returns: errno
720  */
721
722 int gfs2_rgrp_bh_get(struct gfs2_rgrpd *rgd)
723 {
724         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
725         struct gfs2_glock *gl = rgd->rd_gl;
726         unsigned int length = rgd->rd_length;
727         struct gfs2_bitmap *bi;
728         unsigned int x, y;
729         int error;
730
731         mutex_lock(&rgd->rd_mutex);
732
733         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
734         if (rgd->rd_bh_count) {
735                 rgd->rd_bh_count++;
736                 spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
737                 mutex_unlock(&rgd->rd_mutex);
738                 return 0;
739         }
740         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
741
742         for (x = 0; x < length; x++) {
743                 bi = rgd->rd_bits + x;
744                 error = gfs2_meta_read(gl, rgd->rd_addr + x, 0, &bi->bi_bh);
745                 if (error)
746                         goto fail;
747         }
748
749         for (y = length; y--;) {
750                 bi = rgd->rd_bits + y;
751                 error = gfs2_meta_wait(sdp, bi->bi_bh);
752                 if (error)
753                         goto fail;
754                 if (gfs2_metatype_check(sdp, bi->bi_bh, y ? GFS2_METATYPE_RB :
755                                               GFS2_METATYPE_RG)) {
756                         error = -EIO;
757                         goto fail;
758                 }
759         }
760
761         if (!(rgd->rd_flags & GFS2_RDF_UPTODATE)) {
762                 for (x = 0; x < length; x++)
763                         clear_bit(GBF_FULL, &rgd->rd_bits[x].bi_flags);
764                 gfs2_rgrp_in(rgd, (rgd->rd_bits[0].bi_bh)->b_data);
765                 rgd->rd_flags |= (GFS2_RDF_UPTODATE | GFS2_RDF_CHECK);
766         }
767
768         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
769         rgd->rd_free_clone = rgd->rd_free;
770         rgd->rd_bh_count++;
771         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
772
773         mutex_unlock(&rgd->rd_mutex);
774
775         return 0;
776
777 fail:
778         while (x--) {
779                 bi = rgd->rd_bits + x;
780                 brelse(bi->bi_bh);
781                 bi->bi_bh = NULL;
782                 gfs2_assert_warn(sdp, !bi->bi_clone);
783         }
784         mutex_unlock(&rgd->rd_mutex);
785
786         return error;
787 }
788
789 void gfs2_rgrp_bh_hold(struct gfs2_rgrpd *rgd)
790 {
791         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
792
793         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
794         gfs2_assert_warn(rgd->rd_sbd, rgd->rd_bh_count);
795         rgd->rd_bh_count++;
796         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
797 }
798
799 /**
800  * gfs2_rgrp_bh_put - Release RG bitmaps read in with gfs2_rgrp_bh_get()
801  * @rgd: the struct gfs2_rgrpd describing the RG to read in
802  *
803  */
804
805 void gfs2_rgrp_bh_put(struct gfs2_rgrpd *rgd)
806 {
807         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
808         int x, length = rgd->rd_length;
809
810         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
811         gfs2_assert_warn(rgd->rd_sbd, rgd->rd_bh_count);
812         if (--rgd->rd_bh_count) {
813                 spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
814                 return;
815         }
816
817         for (x = 0; x < length; x++) {
818                 struct gfs2_bitmap *bi = rgd->rd_bits + x;
819                 kfree(bi->bi_clone);
820                 bi->bi_clone = NULL;
821                 brelse(bi->bi_bh);
822                 bi->bi_bh = NULL;
823         }
824
825         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
826 }
827
828 static void gfs2_rgrp_send_discards(struct gfs2_sbd *sdp, u64 offset,
829                                     const struct gfs2_bitmap *bi)
830 {
831         struct super_block *sb = sdp->sd_vfs;
832         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
833         const unsigned int sects_per_blk = sdp->sd_sb.sb_bsize /
834                                            bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
835         u64 blk;
836         sector_t start = 0;
837         sector_t nr_sects = 0;
838         int rv;
839         unsigned int x;
840
841         for (x = 0; x < bi->bi_len; x++) {
842                 const u8 *orig = bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset + x;
843                 const u8 *clone = bi->bi_clone + bi->bi_offset + x;
844                 u8 diff = ~(*orig | (*orig >> 1)) & (*clone | (*clone >> 1));
845                 diff &= 0x55;
846                 if (diff == 0)
847                         continue;
848                 blk = offset + ((bi->bi_start + x) * GFS2_NBBY);
849                 blk *= sects_per_blk; /* convert to sectors */
850                 while(diff) {
851                         if (diff & 1) {
852                                 if (nr_sects == 0)
853                                         goto start_new_extent;
854                                 if ((start + nr_sects) != blk) {
855                                         rv = blkdev_issue_discard(bdev, start,
856                                                             nr_sects, GFP_NOFS,
857                                                             DISCARD_FL_BARRIER);
858                                         if (rv)
859                                                 goto fail;
860                                         nr_sects = 0;
861 start_new_extent:
862                                         start = blk;
863                                 }
864                                 nr_sects += sects_per_blk;
865                         }
866                         diff >>= 2;
867                         blk += sects_per_blk;
868                 }
869         }
870         if (nr_sects) {
871                 rv = blkdev_issue_discard(bdev, start, nr_sects, GFP_NOFS,
872                                          DISCARD_FL_BARRIER);
873                 if (rv)
874                         goto fail;
875         }
876         return;
877 fail:
878         fs_warn(sdp, "error %d on discard request, turning discards off for this filesystem", rv);
879         sdp->sd_args.ar_discard = 0;
880 }
881
882 void gfs2_rgrp_repolish_clones(struct gfs2_rgrpd *rgd)
883 {
884         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
885         unsigned int length = rgd->rd_length;
886         unsigned int x;
887
888         for (x = 0; x < length; x++) {
889                 struct gfs2_bitmap *bi = rgd->rd_bits + x;
890                 if (!bi->bi_clone)
891                         continue;
892                 if (sdp->sd_args.ar_discard)
893                         gfs2_rgrp_send_discards(sdp, rgd->rd_data0, bi);
894                 clear_bit(GBF_FULL, &bi->bi_flags);
895                 memcpy(bi->bi_clone + bi->bi_offset,
896                        bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset, bi->bi_len);
897         }
898
899         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
900         rgd->rd_free_clone = rgd->rd_free;
901         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
902 }
903
904 /**
905  * gfs2_alloc_get - get the struct gfs2_alloc structure for an inode
906  * @ip: the incore GFS2 inode structure
907  *
908  * Returns: the struct gfs2_alloc
909  */
910
911 struct gfs2_alloc *gfs2_alloc_get(struct gfs2_inode *ip)
912 {
913         BUG_ON(ip->i_alloc != NULL);
914         ip->i_alloc = kzalloc(sizeof(struct gfs2_alloc), GFP_NOFS);
915         return ip->i_alloc;
916 }
917
918 /**
919  * try_rgrp_fit - See if a given reservation will fit in a given RG
920  * @rgd: the RG data
921  * @al: the struct gfs2_alloc structure describing the reservation
922  *
923  * If there's room for the requested blocks to be allocated from the RG:
924  *   Sets the $al_rgd field in @al.
925  *
926  * Returns: 1 on success (it fits), 0 on failure (it doesn't fit)
927  */
928
929 static int try_rgrp_fit(struct gfs2_rgrpd *rgd, struct gfs2_alloc *al)
930 {
931         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
932         int ret = 0;
933
934         if (rgd->rd_flags & (GFS2_RGF_NOALLOC | GFS2_RDF_ERROR))
935                 return 0;
936
937         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
938         if (rgd->rd_free_clone >= al->al_requested) {
939                 al->al_rgd = rgd;
940                 ret = 1;
941         }
942         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
943
944         return ret;
945 }
946
947 /**
948  * try_rgrp_unlink - Look for any unlinked, allocated, but unused inodes
949  * @rgd: The rgrp
950  *
951  * Returns: The inode, if one has been found
952  */
953
954 static struct inode *try_rgrp_unlink(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 *last_unlinked,
955                                      u64 skip)
956 {
957         struct inode *inode;
958         u32 goal = 0, block;
959         u64 no_addr;
960         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
961         unsigned int n;
962
963         for(;;) {
964                 if (goal >= rgd->rd_data)
965                         break;
966                 down_write(&sdp->sd_log_flush_lock);
967                 n = 1;
968                 block = rgblk_search(rgd, goal, GFS2_BLKST_UNLINKED,
969                                      GFS2_BLKST_UNLINKED, &n);
970                 up_write(&sdp->sd_log_flush_lock);
971                 if (block == BFITNOENT)
972                         break;
973                 /* rgblk_search can return a block < goal, so we need to
974                    keep it marching forward. */
975                 no_addr = block + rgd->rd_data0;
976                 goal++;
977                 if (*last_unlinked != NO_BLOCK && no_addr <= *last_unlinked)
978                         continue;
979                 if (no_addr == skip)
980                         continue;
981                 *last_unlinked = no_addr;
982                 inode = gfs2_inode_lookup(rgd->rd_sbd->sd_vfs, DT_UNKNOWN,
983                                           no_addr, -1, 1);
984                 if (!IS_ERR(inode))
985                         return inode;
986         }
987
988         rgd->rd_flags &= ~GFS2_RDF_CHECK;
989         return NULL;
990 }
991
992 /**
993  * recent_rgrp_next - get next RG from "recent" list
994  * @cur_rgd: current rgrp
995  *
996  * Returns: The next rgrp in the recent list
997  */
998
999 static struct gfs2_rgrpd *recent_rgrp_next(struct gfs2_rgrpd *cur_rgd)
1000 {
1001         struct gfs2_sbd *sdp = cur_rgd->rd_sbd;
1002         struct list_head *head;
1003         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1004
1005         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
1006         head = &sdp->sd_rindex_mru_list;
1007         if (unlikely(cur_rgd->rd_list_mru.next == head)) {
1008                 spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1009                 return NULL;
1010         }
1011         rgd = list_entry(cur_rgd->rd_list_mru.next, struct gfs2_rgrpd, rd_list_mru);
1012         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1013         return rgd;
1014 }
1015
1016 /**
1017  * forward_rgrp_get - get an rgrp to try next from full list
1018  * @sdp: The GFS2 superblock
1019  *
1020  * Returns: The rgrp to try next
1021  */
1022
1023 static struct gfs2_rgrpd *forward_rgrp_get(struct gfs2_sbd *sdp)
1024 {
1025         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1026         unsigned int journals = gfs2_jindex_size(sdp);
1027         unsigned int rg = 0, x;
1028
1029         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
1030
1031         rgd = sdp->sd_rindex_forward;
1032         if (!rgd) {
1033                 if (sdp->sd_rgrps >= journals)
1034                         rg = sdp->sd_rgrps * sdp->sd_jdesc->jd_jid / journals;
1035
1036                 for (x = 0, rgd = gfs2_rgrpd_get_first(sdp); x < rg;
1037                      x++, rgd = gfs2_rgrpd_get_next(rgd))
1038                         /* Do Nothing */;
1039
1040                 sdp->sd_rindex_forward = rgd;
1041         }
1042
1043         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1044
1045         return rgd;
1046 }
1047
1048 /**
1049  * forward_rgrp_set - set the forward rgrp pointer
1050  * @sdp: the filesystem
1051  * @rgd: The new forward rgrp
1052  *
1053  */
1054
1055 static void forward_rgrp_set(struct gfs2_sbd *sdp, struct gfs2_rgrpd *rgd)
1056 {
1057         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
1058         sdp->sd_rindex_forward = rgd;
1059         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1060 }
1061
1062 /**
1063  * get_local_rgrp - Choose and lock a rgrp for allocation
1064  * @ip: the inode to reserve space for
1065  * @rgp: the chosen and locked rgrp
1066  *
1067  * Try to acquire rgrp in way which avoids contending with others.
1068  *
1069  * Returns: errno
1070  */
1071
1072 static struct inode *get_local_rgrp(struct gfs2_inode *ip, u64 *last_unlinked)
1073 {
1074         struct inode *inode = NULL;
1075         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1076         struct gfs2_rgrpd *rgd, *begin = NULL;
1077         struct gfs2_alloc *al = ip->i_alloc;
1078         int flags = LM_FLAG_TRY;
1079         int skipped = 0;
1080         int loops = 0;
1081         int error, rg_locked;
1082
1083         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, ip->i_goal);
1084
1085         while (rgd) {
1086                 rg_locked = 0;
1087
1088                 if (gfs2_glock_is_locked_by_me(rgd->rd_gl)) {
1089                         rg_locked = 1;
1090                         error = 0;
1091                 } else {
1092                         error = gfs2_glock_nq_init(rgd->rd_gl, LM_ST_EXCLUSIVE,
1093                                                    LM_FLAG_TRY, &al->al_rgd_gh);
1094                 }
1095                 switch (error) {
1096                 case 0:
1097                         if (try_rgrp_fit(rgd, al))
1098                                 goto out;
1099                         if (rgd->rd_flags & GFS2_RDF_CHECK)
1100                                 inode = try_rgrp_unlink(rgd, last_unlinked, ip->i_no_addr);
1101                         if (!rg_locked)
1102                                 gfs2_glock_dq_uninit(&al->al_rgd_gh);
1103                         if (inode)
1104                                 return inode;
1105                         /* fall through */
1106                 case GLR_TRYFAILED:
1107                         rgd = recent_rgrp_next(rgd);
1108                         break;
1109
1110                 default:
1111                         return ERR_PTR(error);
1112                 }
1113         }
1114
1115         /* Go through full list of rgrps */
1116
1117         begin = rgd = forward_rgrp_get(sdp);
1118
1119         for (;;) {
1120                 rg_locked = 0;
1121
1122                 if (gfs2_glock_is_locked_by_me(rgd->rd_gl)) {
1123                         rg_locked = 1;
1124                         error = 0;
1125                 } else {
1126                         error = gfs2_glock_nq_init(rgd->rd_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, flags,
1127                                                    &al->al_rgd_gh);
1128                 }
1129                 switch (error) {
1130                 case 0:
1131                         if (try_rgrp_fit(rgd, al))
1132                                 goto out;
1133                         if (rgd->rd_flags & GFS2_RDF_CHECK)
1134                                 inode = try_rgrp_unlink(rgd, last_unlinked, ip->i_no_addr);
1135                         if (!rg_locked)
1136                                 gfs2_glock_dq_uninit(&al->al_rgd_gh);
1137                         if (inode)
1138                                 return inode;
1139                         break;
1140
1141                 case GLR_TRYFAILED:
1142                         skipped++;
1143                         break;
1144
1145                 default:
1146                         return ERR_PTR(error);
1147                 }
1148
1149                 rgd = gfs2_rgrpd_get_next(rgd);
1150                 if (!rgd)
1151                         rgd = gfs2_rgrpd_get_first(sdp);
1152
1153                 if (rgd == begin) {
1154                         if (++loops >= 3)
1155                                 return ERR_PTR(-ENOSPC);
1156                         if (!skipped)
1157                                 loops++;
1158                         flags = 0;
1159                         if (loops == 2)
1160                                 gfs2_log_flush(sdp, NULL);
1161                 }
1162         }
1163
1164 out:
1165         if (begin) {
1166                 spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
1167                 list_move(&rgd->rd_list_mru, &sdp->sd_rindex_mru_list);
1168                 spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1169                 rgd = gfs2_rgrpd_get_next(rgd);
1170                 if (!rgd)
1171                         rgd = gfs2_rgrpd_get_first(sdp);
1172                 forward_rgrp_set(sdp, rgd);
1173         }
1174
1175         return NULL;
1176 }
1177
1178 /**
1179  * gfs2_inplace_reserve_i - Reserve space in the filesystem
1180  * @ip: the inode to reserve space for
1181  *
1182  * Returns: errno
1183  */
1184
1185 int gfs2_inplace_reserve_i(struct gfs2_inode *ip, char *file, unsigned int line)
1186 {
1187         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1188         struct gfs2_alloc *al = ip->i_alloc;
1189         struct inode *inode;
1190         int error = 0;
1191         u64 last_unlinked = NO_BLOCK;
1192
1193         if (gfs2_assert_warn(sdp, al->al_requested))
1194                 return -EINVAL;
1195
1196 try_again:
1197         /* We need to hold the rindex unless the inode we're using is
1198            the rindex itself, in which case it's already held. */
1199         if (ip != GFS2_I(sdp->sd_rindex))
1200                 error = gfs2_rindex_hold(sdp, &al->al_ri_gh);
1201         else if (!sdp->sd_rgrps) /* We may not have the rindex read in, so: */
1202                 error = gfs2_ri_update_special(ip);
1203
1204         if (error)
1205                 return error;
1206
1207         inode = get_local_rgrp(ip, &last_unlinked);
1208         if (inode) {
1209                 if (ip != GFS2_I(sdp->sd_rindex))
1210                         gfs2_glock_dq_uninit(&al->al_ri_gh);
1211                 if (IS_ERR(inode))
1212                         return PTR_ERR(inode);
1213                 iput(inode);
1214                 gfs2_log_flush(sdp, NULL);
1215                 goto try_again;
1216         }
1217
1218         al->al_file = file;
1219         al->al_line = line;
1220
1221         return 0;
1222 }
1223
1224 /**
1225  * gfs2_inplace_release - release an inplace reservation
1226  * @ip: the inode the reservation was taken out on
1227  *
1228  * Release a reservation made by gfs2_inplace_reserve().
1229  */
1230
1231 void gfs2_inplace_release(struct gfs2_inode *ip)
1232 {
1233         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1234         struct gfs2_alloc *al = ip->i_alloc;
1235
1236         if (gfs2_assert_warn(sdp, al->al_alloced <= al->al_requested) == -1)
1237                 fs_warn(sdp, "al_alloced = %u, al_requested = %u "
1238                              "al_file = %s, al_line = %u\n",
1239                              al->al_alloced, al->al_requested, al->al_file,
1240                              al->al_line);
1241
1242         al->al_rgd = NULL;
1243         if (al->al_rgd_gh.gh_gl)
1244                 gfs2_glock_dq_uninit(&al->al_rgd_gh);
1245         if (ip != GFS2_I(sdp->sd_rindex))
1246                 gfs2_glock_dq_uninit(&al->al_ri_gh);
1247 }
1248
1249 /**
1250  * gfs2_get_block_type - Check a block in a RG is of given type
1251  * @rgd: the resource group holding the block
1252  * @block: the block number
1253  *
1254  * Returns: The block type (GFS2_BLKST_*)
1255  */
1256
1257 static unsigned char gfs2_get_block_type(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 block)
1258 {
1259         struct gfs2_bitmap *bi = NULL;
1260         u32 length, rgrp_block, buf_block;
1261         unsigned int buf;
1262         unsigned char type;
1263
1264         length = rgd->rd_length;
1265         rgrp_block = block - rgd->rd_data0;
1266
1267         for (buf = 0; buf < length; buf++) {
1268                 bi = rgd->rd_bits + buf;
1269                 if (rgrp_block < (bi->bi_start + bi->bi_len) * GFS2_NBBY)
1270                         break;
1271         }
1272
1273         gfs2_assert(rgd->rd_sbd, buf < length);
1274         buf_block = rgrp_block - bi->bi_start * GFS2_NBBY;
1275
1276         type = gfs2_testbit(rgd, bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset,
1277                            bi->bi_len, buf_block);
1278
1279         return type;
1280 }
1281
1282 /**
1283  * rgblk_search - find a block in @old_state, change allocation
1284  *           state to @new_state
1285  * @rgd: the resource group descriptor
1286  * @goal: the goal block within the RG (start here to search for avail block)
1287  * @old_state: GFS2_BLKST_XXX the before-allocation state to find
1288  * @new_state: GFS2_BLKST_XXX the after-allocation block state
1289  * @n: The extent length
1290  *
1291  * Walk rgrp's bitmap to find bits that represent a block in @old_state.
1292  * Add the found bitmap buffer to the transaction.
1293  * Set the found bits to @new_state to change block's allocation state.
1294  *
1295  * This function never fails, because we wouldn't call it unless we
1296  * know (from reservation results, etc.) that a block is available.
1297  *
1298  * Scope of @goal and returned block is just within rgrp, not the whole
1299  * filesystem.
1300  *
1301  * Returns:  the block number allocated
1302  */
1303
1304 static u32 rgblk_search(struct gfs2_rgrpd *rgd, u32 goal,
1305                         unsigned char old_state, unsigned char new_state,
1306                         unsigned int *n)
1307 {
1308         struct gfs2_bitmap *bi = NULL;
1309         const u32 length = rgd->rd_length;
1310         u32 blk = BFITNOENT;
1311         unsigned int buf, x;
1312         const unsigned int elen = *n;
1313         const u8 *buffer = NULL;
1314
1315         *n = 0;
1316         /* Find bitmap block that contains bits for goal block */
1317         for (buf = 0; buf < length; buf++) {
1318                 bi = rgd->rd_bits + buf;
1319                 /* Convert scope of "goal" from rgrp-wide to within found bit block */
1320                 if (goal < (bi->bi_start + bi->bi_len) * GFS2_NBBY) {
1321                         goal -= bi->bi_start * GFS2_NBBY;
1322                         goto do_search;
1323                 }
1324         }
1325         buf = 0;
1326         goal = 0;
1327
1328 do_search:
1329         /* Search (up to entire) bitmap in this rgrp for allocatable block.
1330            "x <= length", instead of "x < length", because we typically start
1331            the search in the middle of a bit block, but if we can't find an
1332            allocatable block anywhere else, we want to be able wrap around and
1333            search in the first part of our first-searched bit block.  */
1334         for (x = 0; x <= length; x++) {
1335                 bi = rgd->rd_bits + buf;
1336
1337                 if (test_bit(GBF_FULL, &bi->bi_flags) &&
1338                     (old_state == GFS2_BLKST_FREE))
1339                         goto skip;
1340
1341                 /* The GFS2_BLKST_UNLINKED state doesn't apply to the clone
1342                    bitmaps, so we must search the originals for that. */
1343                 buffer = bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset;
1344                 if (old_state != GFS2_BLKST_UNLINKED && bi->bi_clone)
1345                         buffer = bi->bi_clone + bi->bi_offset;
1346
1347                 blk = gfs2_bitfit(buffer, bi->bi_len, goal, old_state);
1348                 if (blk != BFITNOENT)
1349                         break;
1350
1351                 if ((goal == 0) && (old_state == GFS2_BLKST_FREE))
1352                         set_bit(GBF_FULL, &bi->bi_flags);
1353
1354                 /* Try next bitmap block (wrap back to rgrp header if at end) */
1355 skip:
1356                 buf++;
1357                 buf %= length;
1358                 goal = 0;
1359         }
1360
1361         if (blk == BFITNOENT)
1362                 return blk;
1363         *n = 1;
1364         if (old_state == new_state)
1365                 goto out;
1366
1367         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, bi->bi_bh, 1);
1368         gfs2_setbit(rgd, bi->bi_bh->b_data, bi->bi_clone, bi->bi_offset,
1369                     bi->bi_len, blk, new_state);
1370         goal = blk;
1371         while (*n < elen) {
1372                 goal++;
1373                 if (goal >= (bi->bi_len * GFS2_NBBY))
1374                         break;
1375                 if (gfs2_testbit(rgd, buffer, bi->bi_len, goal) !=
1376                     GFS2_BLKST_FREE)
1377                         break;
1378                 gfs2_setbit(rgd, bi->bi_bh->b_data, bi->bi_clone, bi->bi_offset,
1379                             bi->bi_len, goal, new_state);
1380                 (*n)++;
1381         }
1382 out:
1383         return (bi->bi_start * GFS2_NBBY) + blk;
1384 }
1385
1386 /**
1387  * rgblk_free - Change alloc state of given block(s)
1388  * @sdp: the filesystem
1389  * @bstart: the start of a run of blocks to free
1390  * @blen: the length of the block run (all must lie within ONE RG!)
1391  * @new_state: GFS2_BLKST_XXX the after-allocation block state
1392  *
1393  * Returns:  Resource group containing the block(s)
1394  */
1395
1396 static struct gfs2_rgrpd *rgblk_free(struct gfs2_sbd *sdp, u64 bstart,
1397                                      u32 blen, unsigned char new_state)
1398 {
1399         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1400         struct gfs2_bitmap *bi = NULL;
1401         u32 length, rgrp_blk, buf_blk;
1402         unsigned int buf;
1403
1404         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, bstart);
1405         if (!rgd) {
1406                 if (gfs2_consist(sdp))
1407                         fs_err(sdp, "block = %llu\n", (unsigned long long)bstart);
1408                 return NULL;
1409         }
1410
1411         length = rgd->rd_length;
1412
1413         rgrp_blk = bstart - rgd->rd_data0;
1414
1415         while (blen--) {
1416                 for (buf = 0; buf < length; buf++) {
1417                         bi = rgd->rd_bits + buf;
1418                         if (rgrp_blk < (bi->bi_start + bi->bi_len) * GFS2_NBBY)
1419                                 break;
1420                 }
1421
1422                 gfs2_assert(rgd->rd_sbd, buf < length);
1423
1424                 buf_blk = rgrp_blk - bi->bi_start * GFS2_NBBY;
1425                 rgrp_blk++;
1426
1427                 if (!bi->bi_clone) {
1428                         bi->bi_clone = kmalloc(bi->bi_bh->b_size,
1429                                                GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
1430                         memcpy(bi->bi_clone + bi->bi_offset,
1431                                bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset,
1432                                bi->bi_len);
1433                 }
1434                 gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, bi->bi_bh, 1);
1435                 gfs2_setbit(rgd, bi->bi_bh->b_data, NULL, bi->bi_offset,
1436                             bi->bi_len, buf_blk, new_state);
1437         }
1438
1439         return rgd;
1440 }
1441
1442 /**
1443  * gfs2_rgrp_dump - print out an rgrp
1444  * @seq: The iterator
1445  * @gl: The glock in question
1446  *
1447  */
1448
1449 int gfs2_rgrp_dump(struct seq_file *seq, const struct gfs2_glock *gl)
1450 {
1451         const struct gfs2_rgrpd *rgd = gl->gl_object;
1452         if (rgd == NULL)
1453                 return 0;
1454         gfs2_print_dbg(seq, " R: n:%llu f:%02x b:%u/%u i:%u\n",
1455                        (unsigned long long)rgd->rd_addr, rgd->rd_flags,
1456                        rgd->rd_free, rgd->rd_free_clone, rgd->rd_dinodes);
1457         return 0;
1458 }
1459
1460 static void gfs2_rgrp_error(struct gfs2_rgrpd *rgd)
1461 {
1462         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
1463         fs_warn(sdp, "rgrp %llu has an error, marking it readonly until umount\n",
1464                 (unsigned long long)rgd->rd_addr);
1465         fs_warn(sdp, "umount on all nodes and run fsck.gfs2 to fix the error\n");
1466         gfs2_rgrp_dump(NULL, rgd->rd_gl);
1467         rgd->rd_flags |= GFS2_RDF_ERROR;
1468 }
1469
1470 /**
1471  * gfs2_alloc_block - Allocate one or more blocks
1472  * @ip: the inode to allocate the block for
1473  * @bn: Used to return the starting block number
1474  * @n: requested number of blocks/extent length (value/result)
1475  *
1476  * Returns: 0 or error
1477  */
1478
1479 int gfs2_alloc_block(struct gfs2_inode *ip, u64 *bn, unsigned int *n)
1480 {
1481         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1482         struct buffer_head *dibh;
1483         struct gfs2_alloc *al = ip->i_alloc;
1484         struct gfs2_rgrpd *rgd = al->al_rgd;
1485         u32 goal, blk;
1486         u64 block;
1487         int error;
1488
1489         if (rgrp_contains_block(rgd, ip->i_goal))
1490                 goal = ip->i_goal - rgd->rd_data0;
1491         else
1492                 goal = rgd->rd_last_alloc;
1493
1494         blk = rgblk_search(rgd, goal, GFS2_BLKST_FREE, GFS2_BLKST_USED, n);
1495
1496         /* Since all blocks are reserved in advance, this shouldn't happen */
1497         if (blk == BFITNOENT)
1498                 goto rgrp_error;
1499
1500         rgd->rd_last_alloc = blk;
1501         block = rgd->rd_data0 + blk;
1502         ip->i_goal = block;
1503         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
1504         if (error == 0) {
1505                 struct gfs2_dinode *di = (struct gfs2_dinode *)dibh->b_data;
1506                 gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, dibh, 1);
1507                 di->di_goal_meta = di->di_goal_data = cpu_to_be64(ip->i_goal);
1508                 brelse(dibh);
1509         }
1510         if (rgd->rd_free < *n)
1511                 goto rgrp_error;
1512
1513         rgd->rd_free -= *n;
1514
1515         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
1516         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1517
1518         al->al_alloced += *n;
1519
1520         gfs2_statfs_change(sdp, 0, -(s64)*n, 0);
1521         gfs2_quota_change(ip, *n, ip->i_inode.i_uid, ip->i_inode.i_gid);
1522
1523         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
1524         rgd->rd_free_clone -= *n;
1525         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1526         trace_gfs2_block_alloc(ip, block, *n, GFS2_BLKST_USED);
1527         *bn = block;
1528         return 0;
1529
1530 rgrp_error:
1531         gfs2_rgrp_error(rgd);
1532         return -EIO;
1533 }
1534
1535 /**
1536  * gfs2_alloc_di - Allocate a dinode
1537  * @dip: the directory that the inode is going in
1538  * @bn: the block number which is allocated
1539  * @generation: the generation number of the inode
1540  *
1541  * Returns: 0 on success or error
1542  */
1543
1544 int gfs2_alloc_di(struct gfs2_inode *dip, u64 *bn, u64 *generation)
1545 {
1546         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&dip->i_inode);
1547         struct gfs2_alloc *al = dip->i_alloc;
1548         struct gfs2_rgrpd *rgd = al->al_rgd;
1549         u32 blk;
1550         u64 block;
1551         unsigned int n = 1;
1552
1553         blk = rgblk_search(rgd, rgd->rd_last_alloc,
1554                            GFS2_BLKST_FREE, GFS2_BLKST_DINODE, &n);
1555
1556         /* Since all blocks are reserved in advance, this shouldn't happen */
1557         if (blk == BFITNOENT)
1558                 goto rgrp_error;
1559
1560         rgd->rd_last_alloc = blk;
1561         block = rgd->rd_data0 + blk;
1562         if (rgd->rd_free == 0)
1563                 goto rgrp_error;
1564
1565         rgd->rd_free--;
1566         rgd->rd_dinodes++;
1567         *generation = rgd->rd_igeneration++;
1568         if (*generation == 0)
1569                 *generation = rgd->rd_igeneration++;
1570         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
1571         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1572
1573         al->al_alloced++;
1574
1575         gfs2_statfs_change(sdp, 0, -1, +1);
1576         gfs2_trans_add_unrevoke(sdp, block, 1);
1577
1578         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
1579         rgd->rd_free_clone--;
1580         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1581         trace_gfs2_block_alloc(dip, block, 1, GFS2_BLKST_DINODE);
1582         *bn = block;
1583         return 0;
1584
1585 rgrp_error:
1586         gfs2_rgrp_error(rgd);
1587         return -EIO;
1588 }
1589
1590 /**
1591  * gfs2_free_data - free a contiguous run of data block(s)
1592  * @ip: the inode these blocks are being freed from
1593  * @bstart: first block of a run of contiguous blocks
1594  * @blen: the length of the block run
1595  *
1596  */
1597
1598 void gfs2_free_data(struct gfs2_inode *ip, u64 bstart, u32 blen)
1599 {
1600         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1601         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1602
1603         rgd = rgblk_free(sdp, bstart, blen, GFS2_BLKST_FREE);
1604         if (!rgd)
1605                 return;
1606         trace_gfs2_block_alloc(ip, bstart, blen, GFS2_BLKST_FREE);
1607         rgd->rd_free += blen;
1608
1609         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
1610         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1611
1612         gfs2_trans_add_rg(rgd);
1613
1614         gfs2_statfs_change(sdp, 0, +blen, 0);
1615         gfs2_quota_change(ip, -(s64)blen, ip->i_inode.i_uid, ip->i_inode.i_gid);
1616 }
1617
1618 /**
1619  * gfs2_free_meta - free a contiguous run of data block(s)
1620  * @ip: the inode these blocks are being freed from
1621  * @bstart: first block of a run of contiguous blocks
1622  * @blen: the length of the block run
1623  *
1624  */
1625
1626 void gfs2_free_meta(struct gfs2_inode *ip, u64 bstart, u32 blen)
1627 {
1628         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1629         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1630
1631         rgd = rgblk_free(sdp, bstart, blen, GFS2_BLKST_FREE);
1632         if (!rgd)
1633                 return;
1634         trace_gfs2_block_alloc(ip, bstart, blen, GFS2_BLKST_FREE);
1635         rgd->rd_free += blen;
1636
1637         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
1638         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1639
1640         gfs2_trans_add_rg(rgd);
1641
1642         gfs2_statfs_change(sdp, 0, +blen, 0);
1643         gfs2_quota_change(ip, -(s64)blen, ip->i_inode.i_uid, ip->i_inode.i_gid);
1644         gfs2_meta_wipe(ip, bstart, blen);
1645 }
1646
1647 void gfs2_unlink_di(struct inode *inode)
1648 {
1649         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1650         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1651         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1652         u64 blkno = ip->i_no_addr;
1653
1654         rgd = rgblk_free(sdp, blkno, 1, GFS2_BLKST_UNLINKED);
1655         if (!rgd)
1656                 return;
1657         trace_gfs2_block_alloc(ip, blkno, 1, GFS2_BLKST_UNLINKED);
1658         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
1659         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1660         gfs2_trans_add_rg(rgd);
1661 }
1662
1663 static void gfs2_free_uninit_di(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 blkno)
1664 {
1665         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
1666         struct gfs2_rgrpd *tmp_rgd;
1667
1668         tmp_rgd = rgblk_free(sdp, blkno, 1, GFS2_BLKST_FREE);
1669         if (!tmp_rgd)
1670                 return;
1671         gfs2_assert_withdraw(sdp, rgd == tmp_rgd);
1672
1673         if (!rgd->rd_dinodes)
1674                 gfs2_consist_rgrpd(rgd);
1675         rgd->rd_dinodes--;
1676         rgd->rd_free++;
1677
1678         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
1679         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1680
1681         gfs2_statfs_change(sdp, 0, +1, -1);
1682         gfs2_trans_add_rg(rgd);
1683 }
1684
1685
1686 void gfs2_free_di(struct gfs2_rgrpd *rgd, struct gfs2_inode *ip)
1687 {
1688         gfs2_free_uninit_di(rgd, ip->i_no_addr);
1689         trace_gfs2_block_alloc(ip, ip->i_no_addr, 1, GFS2_BLKST_FREE);
1690         gfs2_quota_change(ip, -1, ip->i_inode.i_uid, ip->i_inode.i_gid);
1691         gfs2_meta_wipe(ip, ip->i_no_addr, 1);
1692 }
1693
1694 /**
1695  * gfs2_check_blk_type - Check the type of a block
1696  * @sdp: The superblock
1697  * @no_addr: The block number to check
1698  * @type: The block type we are looking for
1699  *
1700  * Returns: 0 if the block type matches the expected type
1701  *          -ESTALE if it doesn't match
1702  *          or -ve errno if something went wrong while checking
1703  */
1704
1705 int gfs2_check_blk_type(struct gfs2_sbd *sdp, u64 no_addr, unsigned int type)
1706 {
1707         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1708         struct gfs2_holder ri_gh, rgd_gh;
1709         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(sdp->sd_rindex);
1710         int ri_locked = 0;
1711         int error;
1712
1713         if (!gfs2_glock_is_locked_by_me(ip->i_gl)) {
1714                 error = gfs2_rindex_hold(sdp, &ri_gh);
1715                 if (error)
1716                         goto fail;
1717                 ri_locked = 1;
1718         }
1719
1720         error = -EINVAL;
1721         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, no_addr);
1722         if (!rgd)
1723                 goto fail_rindex;
1724
1725         error = gfs2_glock_nq_init(rgd->rd_gl, LM_ST_SHARED, 0, &rgd_gh);
1726         if (error)
1727                 goto fail_rindex;
1728
1729         if (gfs2_get_block_type(rgd, no_addr) != type)
1730                 error = -ESTALE;
1731
1732         gfs2_glock_dq_uninit(&rgd_gh);
1733 fail_rindex:
1734         if (ri_locked)
1735                 gfs2_glock_dq_uninit(&ri_gh);
1736 fail:
1737         return error;
1738 }
1739
1740 /**
1741  * gfs2_rlist_add - add a RG to a list of RGs
1742  * @sdp: the filesystem
1743  * @rlist: the list of resource groups
1744  * @block: the block
1745  *
1746  * Figure out what RG a block belongs to and add that RG to the list
1747  *
1748  * FIXME: Don't use NOFAIL
1749  *
1750  */
1751
1752 void gfs2_rlist_add(struct gfs2_sbd *sdp, struct gfs2_rgrp_list *rlist,
1753                     u64 block)
1754 {
1755         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1756         struct gfs2_rgrpd **tmp;
1757         unsigned int new_space;
1758         unsigned int x;
1759
1760         if (gfs2_assert_warn(sdp, !rlist->rl_ghs))
1761                 return;
1762
1763         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, block);
1764         if (!rgd) {
1765                 if (gfs2_consist(sdp))
1766                         fs_err(sdp, "block = %llu\n", (unsigned long long)block);
1767                 return;
1768         }
1769
1770         for (x = 0; x < rlist->rl_rgrps; x++)
1771                 if (rlist->rl_rgd[x] == rgd)
1772                         return;
1773
1774         if (rlist->rl_rgrps == rlist->rl_space) {
1775                 new_space = rlist->rl_space + 10;
1776
1777                 tmp = kcalloc(new_space, sizeof(struct gfs2_rgrpd *),
1778                               GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
1779
1780                 if (rlist->rl_rgd) {
1781                         memcpy(tmp, rlist->rl_rgd,
1782                                rlist->rl_space * sizeof(struct gfs2_rgrpd *));
1783                         kfree(rlist->rl_rgd);
1784                 }
1785
1786                 rlist->rl_space = new_space;
1787                 rlist->rl_rgd = tmp;
1788         }
1789
1790         rlist->rl_rgd[rlist->rl_rgrps++] = rgd;
1791 }
1792
1793 /**
1794  * gfs2_rlist_alloc - all RGs have been added to the rlist, now allocate
1795  *      and initialize an array of glock holders for them
1796  * @rlist: the list of resource groups
1797  * @state: the lock state to acquire the RG lock in
1798  * @flags: the modifier flags for the holder structures
1799  *
1800  * FIXME: Don't use NOFAIL
1801  *
1802  */
1803
1804 void gfs2_rlist_alloc(struct gfs2_rgrp_list *rlist, unsigned int state)
1805 {
1806         unsigned int x;
1807
1808         rlist->rl_ghs = kcalloc(rlist->rl_rgrps, sizeof(struct gfs2_holder),
1809                                 GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
1810         for (x = 0; x < rlist->rl_rgrps; x++)
1811                 gfs2_holder_init(rlist->rl_rgd[x]->rd_gl,
1812                                 state, 0,
1813                                 &rlist->rl_ghs[x]);
1814 }
1815
1816 /**
1817  * gfs2_rlist_free - free a resource group list
1818  * @list: the list of resource groups
1819  *
1820  */
1821
1822 void gfs2_rlist_free(struct gfs2_rgrp_list *rlist)
1823 {
1824         unsigned int x;
1825
1826         kfree(rlist->rl_rgd);
1827
1828         if (rlist->rl_ghs) {
1829                 for (x = 0; x < rlist->rl_rgrps; x++)
1830                         gfs2_holder_uninit(&rlist->rl_ghs[x]);
1831                 kfree(rlist->rl_ghs);
1832         }
1833 }
1834