block: Do away with the notion of hardsect_size
[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 "ops_address.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 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] + count[2] != 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[3] != rgd->rd_dinodes) {
296                 if (gfs2_consist_rgrpd(rgd))
297                         fs_err(sdp, "used metadata mismatch:  %u != %u\n",
298                                count[3], rgd->rd_dinodes);
299                 return;
300         }
301
302         if (count[2] > count[3]) {
303                 if (gfs2_consist_rgrpd(rgd))
304                         fs_err(sdp, "unlinked inodes > inodes:  %u\n",
305                                count[2]);
306                 return;
307         }
308
309 }
310
311 static inline int rgrp_contains_block(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 block)
312 {
313         u64 first = rgd->rd_data0;
314         u64 last = first + rgd->rd_data;
315         return first <= block && block < last;
316 }
317
318 /**
319  * gfs2_blk2rgrpd - Find resource group for a given data/meta block number
320  * @sdp: The GFS2 superblock
321  * @n: The data block number
322  *
323  * Returns: The resource group, or NULL if not found
324  */
325
326 struct gfs2_rgrpd *gfs2_blk2rgrpd(struct gfs2_sbd *sdp, u64 blk)
327 {
328         struct gfs2_rgrpd *rgd;
329
330         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
331
332         list_for_each_entry(rgd, &sdp->sd_rindex_mru_list, rd_list_mru) {
333                 if (rgrp_contains_block(rgd, blk)) {
334                         list_move(&rgd->rd_list_mru, &sdp->sd_rindex_mru_list);
335                         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
336                         return rgd;
337                 }
338         }
339
340         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
341
342         return NULL;
343 }
344
345 /**
346  * gfs2_rgrpd_get_first - get the first Resource Group in the filesystem
347  * @sdp: The GFS2 superblock
348  *
349  * Returns: The first rgrp in the filesystem
350  */
351
352 struct gfs2_rgrpd *gfs2_rgrpd_get_first(struct gfs2_sbd *sdp)
353 {
354         gfs2_assert(sdp, !list_empty(&sdp->sd_rindex_list));
355         return list_entry(sdp->sd_rindex_list.next, struct gfs2_rgrpd, rd_list);
356 }
357
358 /**
359  * gfs2_rgrpd_get_next - get the next RG
360  * @rgd: A RG
361  *
362  * Returns: The next rgrp
363  */
364
365 struct gfs2_rgrpd *gfs2_rgrpd_get_next(struct gfs2_rgrpd *rgd)
366 {
367         if (rgd->rd_list.next == &rgd->rd_sbd->sd_rindex_list)
368                 return NULL;
369         return list_entry(rgd->rd_list.next, struct gfs2_rgrpd, rd_list);
370 }
371
372 static void clear_rgrpdi(struct gfs2_sbd *sdp)
373 {
374         struct list_head *head;
375         struct gfs2_rgrpd *rgd;
376         struct gfs2_glock *gl;
377
378         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
379         sdp->sd_rindex_forward = NULL;
380         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
381
382         head = &sdp->sd_rindex_list;
383         while (!list_empty(head)) {
384                 rgd = list_entry(head->next, struct gfs2_rgrpd, rd_list);
385                 gl = rgd->rd_gl;
386
387                 list_del(&rgd->rd_list);
388                 list_del(&rgd->rd_list_mru);
389
390                 if (gl) {
391                         gl->gl_object = NULL;
392                         gfs2_glock_put(gl);
393                 }
394
395                 kfree(rgd->rd_bits);
396                 kmem_cache_free(gfs2_rgrpd_cachep, rgd);
397         }
398 }
399
400 void gfs2_clear_rgrpd(struct gfs2_sbd *sdp)
401 {
402         mutex_lock(&sdp->sd_rindex_mutex);
403         clear_rgrpdi(sdp);
404         mutex_unlock(&sdp->sd_rindex_mutex);
405 }
406
407 static void gfs2_rindex_print(const struct gfs2_rgrpd *rgd)
408 {
409         printk(KERN_INFO "  ri_addr = %llu\n", (unsigned long long)rgd->rd_addr);
410         printk(KERN_INFO "  ri_length = %u\n", rgd->rd_length);
411         printk(KERN_INFO "  ri_data0 = %llu\n", (unsigned long long)rgd->rd_data0);
412         printk(KERN_INFO "  ri_data = %u\n", rgd->rd_data);
413         printk(KERN_INFO "  ri_bitbytes = %u\n", rgd->rd_bitbytes);
414 }
415
416 /**
417  * gfs2_compute_bitstructs - Compute the bitmap sizes
418  * @rgd: The resource group descriptor
419  *
420  * Calculates bitmap descriptors, one for each block that contains bitmap data
421  *
422  * Returns: errno
423  */
424
425 static int compute_bitstructs(struct gfs2_rgrpd *rgd)
426 {
427         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
428         struct gfs2_bitmap *bi;
429         u32 length = rgd->rd_length; /* # blocks in hdr & bitmap */
430         u32 bytes_left, bytes;
431         int x;
432
433         if (!length)
434                 return -EINVAL;
435
436         rgd->rd_bits = kcalloc(length, sizeof(struct gfs2_bitmap), GFP_NOFS);
437         if (!rgd->rd_bits)
438                 return -ENOMEM;
439
440         bytes_left = rgd->rd_bitbytes;
441
442         for (x = 0; x < length; x++) {
443                 bi = rgd->rd_bits + x;
444
445                 /* small rgrp; bitmap stored completely in header block */
446                 if (length == 1) {
447                         bytes = bytes_left;
448                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_rgrp);
449                         bi->bi_start = 0;
450                         bi->bi_len = bytes;
451                 /* header block */
452                 } else if (x == 0) {
453                         bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize - sizeof(struct gfs2_rgrp);
454                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_rgrp);
455                         bi->bi_start = 0;
456                         bi->bi_len = bytes;
457                 /* last block */
458                 } else if (x + 1 == length) {
459                         bytes = bytes_left;
460                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_meta_header);
461                         bi->bi_start = rgd->rd_bitbytes - bytes_left;
462                         bi->bi_len = bytes;
463                 /* other blocks */
464                 } else {
465                         bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize -
466                                 sizeof(struct gfs2_meta_header);
467                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_meta_header);
468                         bi->bi_start = rgd->rd_bitbytes - bytes_left;
469                         bi->bi_len = bytes;
470                 }
471
472                 bytes_left -= bytes;
473         }
474
475         if (bytes_left) {
476                 gfs2_consist_rgrpd(rgd);
477                 return -EIO;
478         }
479         bi = rgd->rd_bits + (length - 1);
480         if ((bi->bi_start + bi->bi_len) * GFS2_NBBY != rgd->rd_data) {
481                 if (gfs2_consist_rgrpd(rgd)) {
482                         gfs2_rindex_print(rgd);
483                         fs_err(sdp, "start=%u len=%u offset=%u\n",
484                                bi->bi_start, bi->bi_len, bi->bi_offset);
485                 }
486                 return -EIO;
487         }
488
489         return 0;
490 }
491
492 /**
493  * gfs2_ri_total - Total up the file system space, according to the rindex.
494  *
495  */
496 u64 gfs2_ri_total(struct gfs2_sbd *sdp)
497 {
498         u64 total_data = 0;     
499         struct inode *inode = sdp->sd_rindex;
500         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
501         char buf[sizeof(struct gfs2_rindex)];
502         struct file_ra_state ra_state;
503         int error, rgrps;
504
505         mutex_lock(&sdp->sd_rindex_mutex);
506         file_ra_state_init(&ra_state, inode->i_mapping);
507         for (rgrps = 0;; rgrps++) {
508                 loff_t pos = rgrps * sizeof(struct gfs2_rindex);
509
510                 if (pos + sizeof(struct gfs2_rindex) >= ip->i_disksize)
511                         break;
512                 error = gfs2_internal_read(ip, &ra_state, buf, &pos,
513                                            sizeof(struct gfs2_rindex));
514                 if (error != sizeof(struct gfs2_rindex))
515                         break;
516                 total_data += be32_to_cpu(((struct gfs2_rindex *)buf)->ri_data);
517         }
518         mutex_unlock(&sdp->sd_rindex_mutex);
519         return total_data;
520 }
521
522 static void gfs2_rindex_in(struct gfs2_rgrpd *rgd, const void *buf)
523 {
524         const struct gfs2_rindex *str = buf;
525
526         rgd->rd_addr = be64_to_cpu(str->ri_addr);
527         rgd->rd_length = be32_to_cpu(str->ri_length);
528         rgd->rd_data0 = be64_to_cpu(str->ri_data0);
529         rgd->rd_data = be32_to_cpu(str->ri_data);
530         rgd->rd_bitbytes = be32_to_cpu(str->ri_bitbytes);
531 }
532
533 /**
534  * read_rindex_entry - Pull in a new resource index entry from the disk
535  * @gl: The glock covering the rindex inode
536  *
537  * Returns: 0 on success, error code otherwise
538  */
539
540 static int read_rindex_entry(struct gfs2_inode *ip,
541                              struct file_ra_state *ra_state)
542 {
543         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
544         loff_t pos = sdp->sd_rgrps * sizeof(struct gfs2_rindex);
545         char buf[sizeof(struct gfs2_rindex)];
546         int error;
547         struct gfs2_rgrpd *rgd;
548
549         error = gfs2_internal_read(ip, ra_state, buf, &pos,
550                                    sizeof(struct gfs2_rindex));
551         if (!error)
552                 return 0;
553         if (error != sizeof(struct gfs2_rindex)) {
554                 if (error > 0)
555                         error = -EIO;
556                 return error;
557         }
558
559         rgd = kmem_cache_zalloc(gfs2_rgrpd_cachep, GFP_NOFS);
560         error = -ENOMEM;
561         if (!rgd)
562                 return error;
563
564         mutex_init(&rgd->rd_mutex);
565         lops_init_le(&rgd->rd_le, &gfs2_rg_lops);
566         rgd->rd_sbd = sdp;
567
568         list_add_tail(&rgd->rd_list, &sdp->sd_rindex_list);
569         list_add_tail(&rgd->rd_list_mru, &sdp->sd_rindex_mru_list);
570
571         gfs2_rindex_in(rgd, buf);
572         error = compute_bitstructs(rgd);
573         if (error)
574                 return error;
575
576         error = gfs2_glock_get(sdp, rgd->rd_addr,
577                                &gfs2_rgrp_glops, CREATE, &rgd->rd_gl);
578         if (error)
579                 return error;
580
581         rgd->rd_gl->gl_object = rgd;
582         rgd->rd_flags &= ~GFS2_RDF_UPTODATE;
583         rgd->rd_flags |= GFS2_RDF_CHECK;
584         return error;
585 }
586
587 /**
588  * gfs2_ri_update - Pull in a new resource index from the disk
589  * @ip: pointer to the rindex inode
590  *
591  * Returns: 0 on successful update, error code otherwise
592  */
593
594 static int gfs2_ri_update(struct gfs2_inode *ip)
595 {
596         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
597         struct inode *inode = &ip->i_inode;
598         struct file_ra_state ra_state;
599         u64 rgrp_count = ip->i_disksize;
600         int error;
601
602         if (do_div(rgrp_count, sizeof(struct gfs2_rindex))) {
603                 gfs2_consist_inode(ip);
604                 return -EIO;
605         }
606
607         clear_rgrpdi(sdp);
608
609         file_ra_state_init(&ra_state, inode->i_mapping);
610         for (sdp->sd_rgrps = 0; sdp->sd_rgrps < rgrp_count; sdp->sd_rgrps++) {
611                 error = read_rindex_entry(ip, &ra_state);
612                 if (error) {
613                         clear_rgrpdi(sdp);
614                         return error;
615                 }
616         }
617
618         sdp->sd_rindex_uptodate = 1;
619         return 0;
620 }
621
622 /**
623  * gfs2_ri_update_special - Pull in a new resource index from the disk
624  *
625  * This is a special version that's safe to call from gfs2_inplace_reserve_i.
626  * In this case we know that we don't have any resource groups in memory yet.
627  *
628  * @ip: pointer to the rindex inode
629  *
630  * Returns: 0 on successful update, error code otherwise
631  */
632 static int gfs2_ri_update_special(struct gfs2_inode *ip)
633 {
634         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
635         struct inode *inode = &ip->i_inode;
636         struct file_ra_state ra_state;
637         int error;
638
639         file_ra_state_init(&ra_state, inode->i_mapping);
640         for (sdp->sd_rgrps = 0;; sdp->sd_rgrps++) {
641                 /* Ignore partials */
642                 if ((sdp->sd_rgrps + 1) * sizeof(struct gfs2_rindex) >
643                     ip->i_disksize)
644                         break;
645                 error = read_rindex_entry(ip, &ra_state);
646                 if (error) {
647                         clear_rgrpdi(sdp);
648                         return error;
649                 }
650         }
651
652         sdp->sd_rindex_uptodate = 1;
653         return 0;
654 }
655
656 /**
657  * gfs2_rindex_hold - Grab a lock on the rindex
658  * @sdp: The GFS2 superblock
659  * @ri_gh: the glock holder
660  *
661  * We grab a lock on the rindex inode to make sure that it doesn't
662  * change whilst we are performing an operation. We keep this lock
663  * for quite long periods of time compared to other locks. This
664  * doesn't matter, since it is shared and it is very, very rarely
665  * accessed in the exclusive mode (i.e. only when expanding the filesystem).
666  *
667  * This makes sure that we're using the latest copy of the resource index
668  * special file, which might have been updated if someone expanded the
669  * filesystem (via gfs2_grow utility), which adds new resource groups.
670  *
671  * Returns: 0 on success, error code otherwise
672  */
673
674 int gfs2_rindex_hold(struct gfs2_sbd *sdp, struct gfs2_holder *ri_gh)
675 {
676         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(sdp->sd_rindex);
677         struct gfs2_glock *gl = ip->i_gl;
678         int error;
679
680         error = gfs2_glock_nq_init(gl, LM_ST_SHARED, 0, ri_gh);
681         if (error)
682                 return error;
683
684         /* Read new copy from disk if we don't have the latest */
685         if (!sdp->sd_rindex_uptodate) {
686                 mutex_lock(&sdp->sd_rindex_mutex);
687                 if (!sdp->sd_rindex_uptodate) {
688                         error = gfs2_ri_update(ip);
689                         if (error)
690                                 gfs2_glock_dq_uninit(ri_gh);
691                 }
692                 mutex_unlock(&sdp->sd_rindex_mutex);
693         }
694
695         return error;
696 }
697
698 static void gfs2_rgrp_in(struct gfs2_rgrpd *rgd, const void *buf)
699 {
700         const struct gfs2_rgrp *str = buf;
701         u32 rg_flags;
702
703         rg_flags = be32_to_cpu(str->rg_flags);
704         if (rg_flags & GFS2_RGF_NOALLOC)
705                 rgd->rd_flags |= GFS2_RDF_NOALLOC;
706         else
707                 rgd->rd_flags &= ~GFS2_RDF_NOALLOC;
708         rgd->rd_free = be32_to_cpu(str->rg_free);
709         rgd->rd_dinodes = be32_to_cpu(str->rg_dinodes);
710         rgd->rd_igeneration = be64_to_cpu(str->rg_igeneration);
711 }
712
713 static void gfs2_rgrp_out(struct gfs2_rgrpd *rgd, void *buf)
714 {
715         struct gfs2_rgrp *str = buf;
716         u32 rg_flags = 0;
717
718         if (rgd->rd_flags & GFS2_RDF_NOALLOC)
719                 rg_flags |= GFS2_RGF_NOALLOC;
720         str->rg_flags = cpu_to_be32(rg_flags);
721         str->rg_free = cpu_to_be32(rgd->rd_free);
722         str->rg_dinodes = cpu_to_be32(rgd->rd_dinodes);
723         str->__pad = cpu_to_be32(0);
724         str->rg_igeneration = cpu_to_be64(rgd->rd_igeneration);
725         memset(&str->rg_reserved, 0, sizeof(str->rg_reserved));
726 }
727
728 /**
729  * gfs2_rgrp_bh_get - Read in a RG's header and bitmaps
730  * @rgd: the struct gfs2_rgrpd describing the RG to read in
731  *
732  * Read in all of a Resource Group's header and bitmap blocks.
733  * Caller must eventually call gfs2_rgrp_relse() to free the bitmaps.
734  *
735  * Returns: errno
736  */
737
738 int gfs2_rgrp_bh_get(struct gfs2_rgrpd *rgd)
739 {
740         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
741         struct gfs2_glock *gl = rgd->rd_gl;
742         unsigned int length = rgd->rd_length;
743         struct gfs2_bitmap *bi;
744         unsigned int x, y;
745         int error;
746
747         mutex_lock(&rgd->rd_mutex);
748
749         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
750         if (rgd->rd_bh_count) {
751                 rgd->rd_bh_count++;
752                 spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
753                 mutex_unlock(&rgd->rd_mutex);
754                 return 0;
755         }
756         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
757
758         for (x = 0; x < length; x++) {
759                 bi = rgd->rd_bits + x;
760                 error = gfs2_meta_read(gl, rgd->rd_addr + x, 0, &bi->bi_bh);
761                 if (error)
762                         goto fail;
763         }
764
765         for (y = length; y--;) {
766                 bi = rgd->rd_bits + y;
767                 error = gfs2_meta_wait(sdp, bi->bi_bh);
768                 if (error)
769                         goto fail;
770                 if (gfs2_metatype_check(sdp, bi->bi_bh, y ? GFS2_METATYPE_RB :
771                                               GFS2_METATYPE_RG)) {
772                         error = -EIO;
773                         goto fail;
774                 }
775         }
776
777         if (!(rgd->rd_flags & GFS2_RDF_UPTODATE)) {
778                 gfs2_rgrp_in(rgd, (rgd->rd_bits[0].bi_bh)->b_data);
779                 rgd->rd_flags |= GFS2_RDF_UPTODATE;
780         }
781
782         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
783         rgd->rd_free_clone = rgd->rd_free;
784         rgd->rd_bh_count++;
785         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
786
787         mutex_unlock(&rgd->rd_mutex);
788
789         return 0;
790
791 fail:
792         while (x--) {
793                 bi = rgd->rd_bits + x;
794                 brelse(bi->bi_bh);
795                 bi->bi_bh = NULL;
796                 gfs2_assert_warn(sdp, !bi->bi_clone);
797         }
798         mutex_unlock(&rgd->rd_mutex);
799
800         return error;
801 }
802
803 void gfs2_rgrp_bh_hold(struct gfs2_rgrpd *rgd)
804 {
805         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
806
807         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
808         gfs2_assert_warn(rgd->rd_sbd, rgd->rd_bh_count);
809         rgd->rd_bh_count++;
810         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
811 }
812
813 /**
814  * gfs2_rgrp_bh_put - Release RG bitmaps read in with gfs2_rgrp_bh_get()
815  * @rgd: the struct gfs2_rgrpd describing the RG to read in
816  *
817  */
818
819 void gfs2_rgrp_bh_put(struct gfs2_rgrpd *rgd)
820 {
821         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
822         int x, length = rgd->rd_length;
823
824         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
825         gfs2_assert_warn(rgd->rd_sbd, rgd->rd_bh_count);
826         if (--rgd->rd_bh_count) {
827                 spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
828                 return;
829         }
830
831         for (x = 0; x < length; x++) {
832                 struct gfs2_bitmap *bi = rgd->rd_bits + x;
833                 kfree(bi->bi_clone);
834                 bi->bi_clone = NULL;
835                 brelse(bi->bi_bh);
836                 bi->bi_bh = NULL;
837         }
838
839         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
840 }
841
842 static void gfs2_rgrp_send_discards(struct gfs2_sbd *sdp, u64 offset,
843                                     const struct gfs2_bitmap *bi)
844 {
845         struct super_block *sb = sdp->sd_vfs;
846         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
847         const unsigned int sects_per_blk = sdp->sd_sb.sb_bsize /
848                                            bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
849         u64 blk;
850         sector_t start = 0;
851         sector_t nr_sects = 0;
852         int rv;
853         unsigned int x;
854
855         for (x = 0; x < bi->bi_len; x++) {
856                 const u8 *orig = bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset + x;
857                 const u8 *clone = bi->bi_clone + bi->bi_offset + x;
858                 u8 diff = ~(*orig | (*orig >> 1)) & (*clone | (*clone >> 1));
859                 diff &= 0x55;
860                 if (diff == 0)
861                         continue;
862                 blk = offset + ((bi->bi_start + x) * GFS2_NBBY);
863                 blk *= sects_per_blk; /* convert to sectors */
864                 while(diff) {
865                         if (diff & 1) {
866                                 if (nr_sects == 0)
867                                         goto start_new_extent;
868                                 if ((start + nr_sects) != blk) {
869                                         rv = blkdev_issue_discard(bdev, start,
870                                                             nr_sects, GFP_NOFS);
871                                         if (rv)
872                                                 goto fail;
873                                         nr_sects = 0;
874 start_new_extent:
875                                         start = blk;
876                                 }
877                                 nr_sects += sects_per_blk;
878                         }
879                         diff >>= 2;
880                         blk += sects_per_blk;
881                 }
882         }
883         if (nr_sects) {
884                 rv = blkdev_issue_discard(bdev, start, nr_sects, GFP_NOFS);
885                 if (rv)
886                         goto fail;
887         }
888         return;
889 fail:
890         fs_warn(sdp, "error %d on discard request, turning discards off for this filesystem", rv);
891         sdp->sd_args.ar_discard = 0;
892 }
893
894 void gfs2_rgrp_repolish_clones(struct gfs2_rgrpd *rgd)
895 {
896         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
897         unsigned int length = rgd->rd_length;
898         unsigned int x;
899
900         for (x = 0; x < length; x++) {
901                 struct gfs2_bitmap *bi = rgd->rd_bits + x;
902                 if (!bi->bi_clone)
903                         continue;
904                 if (sdp->sd_args.ar_discard)
905                         gfs2_rgrp_send_discards(sdp, rgd->rd_data0, bi);
906                 memcpy(bi->bi_clone + bi->bi_offset,
907                        bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset, bi->bi_len);
908         }
909
910         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
911         rgd->rd_free_clone = rgd->rd_free;
912         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
913 }
914
915 /**
916  * gfs2_alloc_get - get the struct gfs2_alloc structure for an inode
917  * @ip: the incore GFS2 inode structure
918  *
919  * Returns: the struct gfs2_alloc
920  */
921
922 struct gfs2_alloc *gfs2_alloc_get(struct gfs2_inode *ip)
923 {
924         BUG_ON(ip->i_alloc != NULL);
925         ip->i_alloc = kzalloc(sizeof(struct gfs2_alloc), GFP_KERNEL);
926         return ip->i_alloc;
927 }
928
929 /**
930  * try_rgrp_fit - See if a given reservation will fit in a given RG
931  * @rgd: the RG data
932  * @al: the struct gfs2_alloc structure describing the reservation
933  *
934  * If there's room for the requested blocks to be allocated from the RG:
935  *   Sets the $al_rgd field in @al.
936  *
937  * Returns: 1 on success (it fits), 0 on failure (it doesn't fit)
938  */
939
940 static int try_rgrp_fit(struct gfs2_rgrpd *rgd, struct gfs2_alloc *al)
941 {
942         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
943         int ret = 0;
944
945         if (rgd->rd_flags & GFS2_RDF_NOALLOC)
946                 return 0;
947
948         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
949         if (rgd->rd_free_clone >= al->al_requested) {
950                 al->al_rgd = rgd;
951                 ret = 1;
952         }
953         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
954
955         return ret;
956 }
957
958 /**
959  * try_rgrp_unlink - Look for any unlinked, allocated, but unused inodes
960  * @rgd: The rgrp
961  *
962  * Returns: The inode, if one has been found
963  */
964
965 static struct inode *try_rgrp_unlink(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 *last_unlinked)
966 {
967         struct inode *inode;
968         u32 goal = 0, block;
969         u64 no_addr;
970         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
971         unsigned int n;
972
973         for(;;) {
974                 if (goal >= rgd->rd_data)
975                         break;
976                 down_write(&sdp->sd_log_flush_lock);
977                 n = 1;
978                 block = rgblk_search(rgd, goal, GFS2_BLKST_UNLINKED,
979                                      GFS2_BLKST_UNLINKED, &n);
980                 up_write(&sdp->sd_log_flush_lock);
981                 if (block == BFITNOENT)
982                         break;
983                 /* rgblk_search can return a block < goal, so we need to
984                    keep it marching forward. */
985                 no_addr = block + rgd->rd_data0;
986                 goal++;
987                 if (*last_unlinked != NO_BLOCK && no_addr <= *last_unlinked)
988                         continue;
989                 *last_unlinked = no_addr;
990                 inode = gfs2_inode_lookup(rgd->rd_sbd->sd_vfs, DT_UNKNOWN,
991                                           no_addr, -1, 1);
992                 if (!IS_ERR(inode))
993                         return inode;
994         }
995
996         rgd->rd_flags &= ~GFS2_RDF_CHECK;
997         return NULL;
998 }
999
1000 /**
1001  * recent_rgrp_next - get next RG from "recent" list
1002  * @cur_rgd: current rgrp
1003  *
1004  * Returns: The next rgrp in the recent list
1005  */
1006
1007 static struct gfs2_rgrpd *recent_rgrp_next(struct gfs2_rgrpd *cur_rgd)
1008 {
1009         struct gfs2_sbd *sdp = cur_rgd->rd_sbd;
1010         struct list_head *head;
1011         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1012
1013         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
1014         head = &sdp->sd_rindex_mru_list;
1015         if (unlikely(cur_rgd->rd_list_mru.next == head)) {
1016                 spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1017                 return NULL;
1018         }
1019         rgd = list_entry(cur_rgd->rd_list_mru.next, struct gfs2_rgrpd, rd_list_mru);
1020         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1021         return rgd;
1022 }
1023
1024 /**
1025  * forward_rgrp_get - get an rgrp to try next from full list
1026  * @sdp: The GFS2 superblock
1027  *
1028  * Returns: The rgrp to try next
1029  */
1030
1031 static struct gfs2_rgrpd *forward_rgrp_get(struct gfs2_sbd *sdp)
1032 {
1033         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1034         unsigned int journals = gfs2_jindex_size(sdp);
1035         unsigned int rg = 0, x;
1036
1037         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
1038
1039         rgd = sdp->sd_rindex_forward;
1040         if (!rgd) {
1041                 if (sdp->sd_rgrps >= journals)
1042                         rg = sdp->sd_rgrps * sdp->sd_jdesc->jd_jid / journals;
1043
1044                 for (x = 0, rgd = gfs2_rgrpd_get_first(sdp); x < rg;
1045                      x++, rgd = gfs2_rgrpd_get_next(rgd))
1046                         /* Do Nothing */;
1047
1048                 sdp->sd_rindex_forward = rgd;
1049         }
1050
1051         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1052
1053         return rgd;
1054 }
1055
1056 /**
1057  * forward_rgrp_set - set the forward rgrp pointer
1058  * @sdp: the filesystem
1059  * @rgd: The new forward rgrp
1060  *
1061  */
1062
1063 static void forward_rgrp_set(struct gfs2_sbd *sdp, struct gfs2_rgrpd *rgd)
1064 {
1065         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
1066         sdp->sd_rindex_forward = rgd;
1067         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1068 }
1069
1070 /**
1071  * get_local_rgrp - Choose and lock a rgrp for allocation
1072  * @ip: the inode to reserve space for
1073  * @rgp: the chosen and locked rgrp
1074  *
1075  * Try to acquire rgrp in way which avoids contending with others.
1076  *
1077  * Returns: errno
1078  */
1079
1080 static struct inode *get_local_rgrp(struct gfs2_inode *ip, u64 *last_unlinked)
1081 {
1082         struct inode *inode = NULL;
1083         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1084         struct gfs2_rgrpd *rgd, *begin = NULL;
1085         struct gfs2_alloc *al = ip->i_alloc;
1086         int flags = LM_FLAG_TRY;
1087         int skipped = 0;
1088         int loops = 0;
1089         int error, rg_locked;
1090
1091         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, ip->i_goal);
1092
1093         while (rgd) {
1094                 rg_locked = 0;
1095
1096                 if (gfs2_glock_is_locked_by_me(rgd->rd_gl)) {
1097                         rg_locked = 1;
1098                         error = 0;
1099                 } else {
1100                         error = gfs2_glock_nq_init(rgd->rd_gl, LM_ST_EXCLUSIVE,
1101                                                    LM_FLAG_TRY, &al->al_rgd_gh);
1102                 }
1103                 switch (error) {
1104                 case 0:
1105                         if (try_rgrp_fit(rgd, al))
1106                                 goto out;
1107                         if (rgd->rd_flags & GFS2_RDF_CHECK)
1108                                 inode = try_rgrp_unlink(rgd, last_unlinked);
1109                         if (!rg_locked)
1110                                 gfs2_glock_dq_uninit(&al->al_rgd_gh);
1111                         if (inode)
1112                                 return inode;
1113                         /* fall through */
1114                 case GLR_TRYFAILED:
1115                         rgd = recent_rgrp_next(rgd);
1116                         break;
1117
1118                 default:
1119                         return ERR_PTR(error);
1120                 }
1121         }
1122
1123         /* Go through full list of rgrps */
1124
1125         begin = rgd = forward_rgrp_get(sdp);
1126
1127         for (;;) {
1128                 rg_locked = 0;
1129
1130                 if (gfs2_glock_is_locked_by_me(rgd->rd_gl)) {
1131                         rg_locked = 1;
1132                         error = 0;
1133                 } else {
1134                         error = gfs2_glock_nq_init(rgd->rd_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, flags,
1135                                                    &al->al_rgd_gh);
1136                 }
1137                 switch (error) {
1138                 case 0:
1139                         if (try_rgrp_fit(rgd, al))
1140                                 goto out;
1141                         if (rgd->rd_flags & GFS2_RDF_CHECK)
1142                                 inode = try_rgrp_unlink(rgd, last_unlinked);
1143                         if (!rg_locked)
1144                                 gfs2_glock_dq_uninit(&al->al_rgd_gh);
1145                         if (inode)
1146                                 return inode;
1147                         break;
1148
1149                 case GLR_TRYFAILED:
1150                         skipped++;
1151                         break;
1152
1153                 default:
1154                         return ERR_PTR(error);
1155                 }
1156
1157                 rgd = gfs2_rgrpd_get_next(rgd);
1158                 if (!rgd)
1159                         rgd = gfs2_rgrpd_get_first(sdp);
1160
1161                 if (rgd == begin) {
1162                         if (++loops >= 3)
1163                                 return ERR_PTR(-ENOSPC);
1164                         if (!skipped)
1165                                 loops++;
1166                         flags = 0;
1167                         if (loops == 2)
1168                                 gfs2_log_flush(sdp, NULL);
1169                 }
1170         }
1171
1172 out:
1173         if (begin) {
1174                 spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
1175                 list_move(&rgd->rd_list_mru, &sdp->sd_rindex_mru_list);
1176                 spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1177                 rgd = gfs2_rgrpd_get_next(rgd);
1178                 if (!rgd)
1179                         rgd = gfs2_rgrpd_get_first(sdp);
1180                 forward_rgrp_set(sdp, rgd);
1181         }
1182
1183         return NULL;
1184 }
1185
1186 /**
1187  * gfs2_inplace_reserve_i - Reserve space in the filesystem
1188  * @ip: the inode to reserve space for
1189  *
1190  * Returns: errno
1191  */
1192
1193 int gfs2_inplace_reserve_i(struct gfs2_inode *ip, char *file, unsigned int line)
1194 {
1195         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1196         struct gfs2_alloc *al = ip->i_alloc;
1197         struct inode *inode;
1198         int error = 0;
1199         u64 last_unlinked = NO_BLOCK;
1200
1201         if (gfs2_assert_warn(sdp, al->al_requested))
1202                 return -EINVAL;
1203
1204 try_again:
1205         /* We need to hold the rindex unless the inode we're using is
1206            the rindex itself, in which case it's already held. */
1207         if (ip != GFS2_I(sdp->sd_rindex))
1208                 error = gfs2_rindex_hold(sdp, &al->al_ri_gh);
1209         else if (!sdp->sd_rgrps) /* We may not have the rindex read in, so: */
1210                 error = gfs2_ri_update_special(ip);
1211
1212         if (error)
1213                 return error;
1214
1215         inode = get_local_rgrp(ip, &last_unlinked);
1216         if (inode) {
1217                 if (ip != GFS2_I(sdp->sd_rindex))
1218                         gfs2_glock_dq_uninit(&al->al_ri_gh);
1219                 if (IS_ERR(inode))
1220                         return PTR_ERR(inode);
1221                 iput(inode);
1222                 gfs2_log_flush(sdp, NULL);
1223                 goto try_again;
1224         }
1225
1226         al->al_file = file;
1227         al->al_line = line;
1228
1229         return 0;
1230 }
1231
1232 /**
1233  * gfs2_inplace_release - release an inplace reservation
1234  * @ip: the inode the reservation was taken out on
1235  *
1236  * Release a reservation made by gfs2_inplace_reserve().
1237  */
1238
1239 void gfs2_inplace_release(struct gfs2_inode *ip)
1240 {
1241         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1242         struct gfs2_alloc *al = ip->i_alloc;
1243
1244         if (gfs2_assert_warn(sdp, al->al_alloced <= al->al_requested) == -1)
1245                 fs_warn(sdp, "al_alloced = %u, al_requested = %u "
1246                              "al_file = %s, al_line = %u\n",
1247                              al->al_alloced, al->al_requested, al->al_file,
1248                              al->al_line);
1249
1250         al->al_rgd = NULL;
1251         if (al->al_rgd_gh.gh_gl)
1252                 gfs2_glock_dq_uninit(&al->al_rgd_gh);
1253         if (ip != GFS2_I(sdp->sd_rindex))
1254                 gfs2_glock_dq_uninit(&al->al_ri_gh);
1255 }
1256
1257 /**
1258  * gfs2_get_block_type - Check a block in a RG is of given type
1259  * @rgd: the resource group holding the block
1260  * @block: the block number
1261  *
1262  * Returns: The block type (GFS2_BLKST_*)
1263  */
1264
1265 unsigned char gfs2_get_block_type(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 block)
1266 {
1267         struct gfs2_bitmap *bi = NULL;
1268         u32 length, rgrp_block, buf_block;
1269         unsigned int buf;
1270         unsigned char type;
1271
1272         length = rgd->rd_length;
1273         rgrp_block = block - rgd->rd_data0;
1274
1275         for (buf = 0; buf < length; buf++) {
1276                 bi = rgd->rd_bits + buf;
1277                 if (rgrp_block < (bi->bi_start + bi->bi_len) * GFS2_NBBY)
1278                         break;
1279         }
1280
1281         gfs2_assert(rgd->rd_sbd, buf < length);
1282         buf_block = rgrp_block - bi->bi_start * GFS2_NBBY;
1283
1284         type = gfs2_testbit(rgd, bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset,
1285                            bi->bi_len, buf_block);
1286
1287         return type;
1288 }
1289
1290 /**
1291  * rgblk_search - find a block in @old_state, change allocation
1292  *           state to @new_state
1293  * @rgd: the resource group descriptor
1294  * @goal: the goal block within the RG (start here to search for avail block)
1295  * @old_state: GFS2_BLKST_XXX the before-allocation state to find
1296  * @new_state: GFS2_BLKST_XXX the after-allocation block state
1297  * @n: The extent length
1298  *
1299  * Walk rgrp's bitmap to find bits that represent a block in @old_state.
1300  * Add the found bitmap buffer to the transaction.
1301  * Set the found bits to @new_state to change block's allocation state.
1302  *
1303  * This function never fails, because we wouldn't call it unless we
1304  * know (from reservation results, etc.) that a block is available.
1305  *
1306  * Scope of @goal and returned block is just within rgrp, not the whole
1307  * filesystem.
1308  *
1309  * Returns:  the block number allocated
1310  */
1311
1312 static u32 rgblk_search(struct gfs2_rgrpd *rgd, u32 goal,
1313                         unsigned char old_state, unsigned char new_state,
1314                         unsigned int *n)
1315 {
1316         struct gfs2_bitmap *bi = NULL;
1317         const u32 length = rgd->rd_length;
1318         u32 blk = 0;
1319         unsigned int buf, x;
1320         const unsigned int elen = *n;
1321         const u8 *buffer;
1322
1323         *n = 0;
1324         /* Find bitmap block that contains bits for goal block */
1325         for (buf = 0; buf < length; buf++) {
1326                 bi = rgd->rd_bits + buf;
1327                 if (goal < (bi->bi_start + bi->bi_len) * GFS2_NBBY)
1328                         break;
1329         }
1330
1331         gfs2_assert(rgd->rd_sbd, buf < length);
1332
1333         /* Convert scope of "goal" from rgrp-wide to within found bit block */
1334         goal -= bi->bi_start * GFS2_NBBY;
1335
1336         /* Search (up to entire) bitmap in this rgrp for allocatable block.
1337            "x <= length", instead of "x < length", because we typically start
1338            the search in the middle of a bit block, but if we can't find an
1339            allocatable block anywhere else, we want to be able wrap around and
1340            search in the first part of our first-searched bit block.  */
1341         for (x = 0; x <= length; x++) {
1342                 /* The GFS2_BLKST_UNLINKED state doesn't apply to the clone
1343                    bitmaps, so we must search the originals for that. */
1344                 buffer = bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset;
1345                 if (old_state != GFS2_BLKST_UNLINKED && bi->bi_clone)
1346                         buffer = bi->bi_clone + bi->bi_offset;
1347
1348                 blk = gfs2_bitfit(buffer, bi->bi_len, goal, old_state);
1349                 if (blk != BFITNOENT)
1350                         break;
1351
1352                 /* Try next bitmap block (wrap back to rgrp header if at end) */
1353                 buf = (buf + 1) % length;
1354                 bi = rgd->rd_bits + buf;
1355                 goal = 0;
1356         }
1357
1358         if (blk != BFITNOENT && old_state != new_state) {
1359                 *n = 1;
1360                 gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, bi->bi_bh, 1);
1361                 gfs2_setbit(rgd, bi->bi_bh->b_data, bi->bi_clone, bi->bi_offset,
1362                             bi->bi_len, blk, new_state);
1363                 goal = blk;
1364                 while (*n < elen) {
1365                         goal++;
1366                         if (goal >= (bi->bi_len * GFS2_NBBY))
1367                                 break;
1368                         if (gfs2_testbit(rgd, buffer, bi->bi_len, goal) !=
1369                             GFS2_BLKST_FREE)
1370                                 break;
1371                         gfs2_setbit(rgd, bi->bi_bh->b_data, bi->bi_clone,
1372                                     bi->bi_offset, bi->bi_len, goal,
1373                                     new_state);
1374                         (*n)++;
1375                 }
1376         }
1377
1378         return (blk == BFITNOENT) ? blk : (bi->bi_start * GFS2_NBBY) + blk;
1379 }
1380
1381 /**
1382  * rgblk_free - Change alloc state of given block(s)
1383  * @sdp: the filesystem
1384  * @bstart: the start of a run of blocks to free
1385  * @blen: the length of the block run (all must lie within ONE RG!)
1386  * @new_state: GFS2_BLKST_XXX the after-allocation block state
1387  *
1388  * Returns:  Resource group containing the block(s)
1389  */
1390
1391 static struct gfs2_rgrpd *rgblk_free(struct gfs2_sbd *sdp, u64 bstart,
1392                                      u32 blen, unsigned char new_state)
1393 {
1394         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1395         struct gfs2_bitmap *bi = NULL;
1396         u32 length, rgrp_blk, buf_blk;
1397         unsigned int buf;
1398
1399         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, bstart);
1400         if (!rgd) {
1401                 if (gfs2_consist(sdp))
1402                         fs_err(sdp, "block = %llu\n", (unsigned long long)bstart);
1403                 return NULL;
1404         }
1405
1406         length = rgd->rd_length;
1407
1408         rgrp_blk = bstart - rgd->rd_data0;
1409
1410         while (blen--) {
1411                 for (buf = 0; buf < length; buf++) {
1412                         bi = rgd->rd_bits + buf;
1413                         if (rgrp_blk < (bi->bi_start + bi->bi_len) * GFS2_NBBY)
1414                                 break;
1415                 }
1416
1417                 gfs2_assert(rgd->rd_sbd, buf < length);
1418
1419                 buf_blk = rgrp_blk - bi->bi_start * GFS2_NBBY;
1420                 rgrp_blk++;
1421
1422                 if (!bi->bi_clone) {
1423                         bi->bi_clone = kmalloc(bi->bi_bh->b_size,
1424                                                GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
1425                         memcpy(bi->bi_clone + bi->bi_offset,
1426                                bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset,
1427                                bi->bi_len);
1428                 }
1429                 gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, bi->bi_bh, 1);
1430                 gfs2_setbit(rgd, bi->bi_bh->b_data, NULL, bi->bi_offset,
1431                             bi->bi_len, buf_blk, new_state);
1432         }
1433
1434         return rgd;
1435 }
1436
1437 /**
1438  * gfs2_alloc_block - Allocate a block
1439  * @ip: the inode to allocate the block for
1440  *
1441  * Returns: the allocated block
1442  */
1443
1444 u64 gfs2_alloc_block(struct gfs2_inode *ip, unsigned int *n)
1445 {
1446         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1447         struct buffer_head *dibh;
1448         struct gfs2_alloc *al = ip->i_alloc;
1449         struct gfs2_rgrpd *rgd = al->al_rgd;
1450         u32 goal, blk;
1451         u64 block;
1452         int error;
1453
1454         if (rgrp_contains_block(rgd, ip->i_goal))
1455                 goal = ip->i_goal - rgd->rd_data0;
1456         else
1457                 goal = rgd->rd_last_alloc;
1458
1459         blk = rgblk_search(rgd, goal, GFS2_BLKST_FREE, GFS2_BLKST_USED, n);
1460         BUG_ON(blk == BFITNOENT);
1461
1462         rgd->rd_last_alloc = blk;
1463         block = rgd->rd_data0 + blk;
1464         ip->i_goal = block;
1465         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
1466         if (error == 0) {
1467                 struct gfs2_dinode *di = (struct gfs2_dinode *)dibh->b_data;
1468                 gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, dibh, 1);
1469                 di->di_goal_meta = di->di_goal_data = cpu_to_be64(ip->i_goal);
1470                 brelse(dibh);
1471         }
1472         gfs2_assert_withdraw(sdp, rgd->rd_free >= *n);
1473         rgd->rd_free -= *n;
1474
1475         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
1476         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1477
1478         al->al_alloced += *n;
1479
1480         gfs2_statfs_change(sdp, 0, -(s64)*n, 0);
1481         gfs2_quota_change(ip, *n, ip->i_inode.i_uid, ip->i_inode.i_gid);
1482
1483         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
1484         rgd->rd_free_clone -= *n;
1485         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1486
1487         return block;
1488 }
1489
1490 /**
1491  * gfs2_alloc_di - Allocate a dinode
1492  * @dip: the directory that the inode is going in
1493  *
1494  * Returns: the block allocated
1495  */
1496
1497 u64 gfs2_alloc_di(struct gfs2_inode *dip, u64 *generation)
1498 {
1499         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&dip->i_inode);
1500         struct gfs2_alloc *al = dip->i_alloc;
1501         struct gfs2_rgrpd *rgd = al->al_rgd;
1502         u32 blk;
1503         u64 block;
1504         unsigned int n = 1;
1505
1506         blk = rgblk_search(rgd, rgd->rd_last_alloc,
1507                            GFS2_BLKST_FREE, GFS2_BLKST_DINODE, &n);
1508         BUG_ON(blk == BFITNOENT);
1509
1510         rgd->rd_last_alloc = blk;
1511
1512         block = rgd->rd_data0 + blk;
1513
1514         gfs2_assert_withdraw(sdp, rgd->rd_free);
1515         rgd->rd_free--;
1516         rgd->rd_dinodes++;
1517         *generation = rgd->rd_igeneration++;
1518         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
1519         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1520
1521         al->al_alloced++;
1522
1523         gfs2_statfs_change(sdp, 0, -1, +1);
1524         gfs2_trans_add_unrevoke(sdp, block, 1);
1525
1526         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
1527         rgd->rd_free_clone--;
1528         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1529
1530         return block;
1531 }
1532
1533 /**
1534  * gfs2_free_data - free a contiguous run of data block(s)
1535  * @ip: the inode these blocks are being freed from
1536  * @bstart: first block of a run of contiguous blocks
1537  * @blen: the length of the block run
1538  *
1539  */
1540
1541 void gfs2_free_data(struct gfs2_inode *ip, u64 bstart, u32 blen)
1542 {
1543         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1544         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1545
1546         rgd = rgblk_free(sdp, bstart, blen, GFS2_BLKST_FREE);
1547         if (!rgd)
1548                 return;
1549
1550         rgd->rd_free += blen;
1551
1552         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
1553         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1554
1555         gfs2_trans_add_rg(rgd);
1556
1557         gfs2_statfs_change(sdp, 0, +blen, 0);
1558         gfs2_quota_change(ip, -(s64)blen, ip->i_inode.i_uid, ip->i_inode.i_gid);
1559 }
1560
1561 /**
1562  * gfs2_free_meta - free a contiguous run of data block(s)
1563  * @ip: the inode these blocks are being freed from
1564  * @bstart: first block of a run of contiguous blocks
1565  * @blen: the length of the block run
1566  *
1567  */
1568
1569 void gfs2_free_meta(struct gfs2_inode *ip, u64 bstart, u32 blen)
1570 {
1571         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1572         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1573
1574         rgd = rgblk_free(sdp, bstart, blen, GFS2_BLKST_FREE);
1575         if (!rgd)
1576                 return;
1577
1578         rgd->rd_free += blen;
1579
1580         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
1581         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1582
1583         gfs2_trans_add_rg(rgd);
1584
1585         gfs2_statfs_change(sdp, 0, +blen, 0);
1586         gfs2_quota_change(ip, -(s64)blen, ip->i_inode.i_uid, ip->i_inode.i_gid);
1587         gfs2_meta_wipe(ip, bstart, blen);
1588 }
1589
1590 void gfs2_unlink_di(struct inode *inode)
1591 {
1592         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1593         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1594         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1595         u64 blkno = ip->i_no_addr;
1596
1597         rgd = rgblk_free(sdp, blkno, 1, GFS2_BLKST_UNLINKED);
1598         if (!rgd)
1599                 return;
1600         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
1601         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1602         gfs2_trans_add_rg(rgd);
1603 }
1604
1605 static void gfs2_free_uninit_di(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 blkno)
1606 {
1607         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
1608         struct gfs2_rgrpd *tmp_rgd;
1609
1610         tmp_rgd = rgblk_free(sdp, blkno, 1, GFS2_BLKST_FREE);
1611         if (!tmp_rgd)
1612                 return;
1613         gfs2_assert_withdraw(sdp, rgd == tmp_rgd);
1614
1615         if (!rgd->rd_dinodes)
1616                 gfs2_consist_rgrpd(rgd);
1617         rgd->rd_dinodes--;
1618         rgd->rd_free++;
1619
1620         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
1621         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1622
1623         gfs2_statfs_change(sdp, 0, +1, -1);
1624         gfs2_trans_add_rg(rgd);
1625 }
1626
1627
1628 void gfs2_free_di(struct gfs2_rgrpd *rgd, struct gfs2_inode *ip)
1629 {
1630         gfs2_free_uninit_di(rgd, ip->i_no_addr);
1631         gfs2_quota_change(ip, -1, ip->i_inode.i_uid, ip->i_inode.i_gid);
1632         gfs2_meta_wipe(ip, ip->i_no_addr, 1);
1633 }
1634
1635 /**
1636  * gfs2_rlist_add - add a RG to a list of RGs
1637  * @sdp: the filesystem
1638  * @rlist: the list of resource groups
1639  * @block: the block
1640  *
1641  * Figure out what RG a block belongs to and add that RG to the list
1642  *
1643  * FIXME: Don't use NOFAIL
1644  *
1645  */
1646
1647 void gfs2_rlist_add(struct gfs2_sbd *sdp, struct gfs2_rgrp_list *rlist,
1648                     u64 block)
1649 {
1650         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1651         struct gfs2_rgrpd **tmp;
1652         unsigned int new_space;
1653         unsigned int x;
1654
1655         if (gfs2_assert_warn(sdp, !rlist->rl_ghs))
1656                 return;
1657
1658         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, block);
1659         if (!rgd) {
1660                 if (gfs2_consist(sdp))
1661                         fs_err(sdp, "block = %llu\n", (unsigned long long)block);
1662                 return;
1663         }
1664
1665         for (x = 0; x < rlist->rl_rgrps; x++)
1666                 if (rlist->rl_rgd[x] == rgd)
1667                         return;
1668
1669         if (rlist->rl_rgrps == rlist->rl_space) {
1670                 new_space = rlist->rl_space + 10;
1671
1672                 tmp = kcalloc(new_space, sizeof(struct gfs2_rgrpd *),
1673                               GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
1674
1675                 if (rlist->rl_rgd) {
1676                         memcpy(tmp, rlist->rl_rgd,
1677                                rlist->rl_space * sizeof(struct gfs2_rgrpd *));
1678                         kfree(rlist->rl_rgd);
1679                 }
1680
1681                 rlist->rl_space = new_space;
1682                 rlist->rl_rgd = tmp;
1683         }
1684
1685         rlist->rl_rgd[rlist->rl_rgrps++] = rgd;
1686 }
1687
1688 /**
1689  * gfs2_rlist_alloc - all RGs have been added to the rlist, now allocate
1690  *      and initialize an array of glock holders for them
1691  * @rlist: the list of resource groups
1692  * @state: the lock state to acquire the RG lock in
1693  * @flags: the modifier flags for the holder structures
1694  *
1695  * FIXME: Don't use NOFAIL
1696  *
1697  */
1698
1699 void gfs2_rlist_alloc(struct gfs2_rgrp_list *rlist, unsigned int state)
1700 {
1701         unsigned int x;
1702
1703         rlist->rl_ghs = kcalloc(rlist->rl_rgrps, sizeof(struct gfs2_holder),
1704                                 GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
1705         for (x = 0; x < rlist->rl_rgrps; x++)
1706                 gfs2_holder_init(rlist->rl_rgd[x]->rd_gl,
1707                                 state, 0,
1708                                 &rlist->rl_ghs[x]);
1709 }
1710
1711 /**
1712  * gfs2_rlist_free - free a resource group list
1713  * @list: the list of resource groups
1714  *
1715  */
1716
1717 void gfs2_rlist_free(struct gfs2_rgrp_list *rlist)
1718 {
1719         unsigned int x;
1720
1721         kfree(rlist->rl_rgd);
1722
1723         if (rlist->rl_ghs) {
1724                 for (x = 0; x < rlist->rl_rgrps; x++)
1725                         gfs2_holder_uninit(&rlist->rl_ghs[x]);
1726                 kfree(rlist->rl_ghs);
1727         }
1728 }
1729