fb67f593f40856b213f03887642c44a3e4c7ccc5
[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) >= i_size_read(inode))
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 = i_size_read(inode);
592         struct gfs2_rgrpd *rgd;
593         unsigned int max_data = 0;
594         int error;
595
596         do_div(rgrp_count, sizeof(struct gfs2_rindex));
597         clear_rgrpdi(sdp);
598
599         file_ra_state_init(&ra_state, inode->i_mapping);
600         for (sdp->sd_rgrps = 0; sdp->sd_rgrps < rgrp_count; sdp->sd_rgrps++) {
601                 error = read_rindex_entry(ip, &ra_state);
602                 if (error) {
603                         clear_rgrpdi(sdp);
604                         return error;
605                 }
606         }
607
608         list_for_each_entry(rgd, &sdp->sd_rindex_list, rd_list)
609                 if (rgd->rd_data > max_data)
610                         max_data = rgd->rd_data;
611         sdp->sd_max_rg_data = max_data;
612         sdp->sd_rindex_uptodate = 1;
613         return 0;
614 }
615
616 /**
617  * gfs2_ri_update_special - Pull in a new resource index from the disk
618  *
619  * This is a special version that's safe to call from gfs2_inplace_reserve_i.
620  * In this case we know that we don't have any resource groups in memory yet.
621  *
622  * @ip: pointer to the rindex inode
623  *
624  * Returns: 0 on successful update, error code otherwise
625  */
626 static int gfs2_ri_update_special(struct gfs2_inode *ip)
627 {
628         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
629         struct inode *inode = &ip->i_inode;
630         struct file_ra_state ra_state;
631         struct gfs2_rgrpd *rgd;
632         unsigned int max_data = 0;
633         int error;
634
635         file_ra_state_init(&ra_state, inode->i_mapping);
636         for (sdp->sd_rgrps = 0;; sdp->sd_rgrps++) {
637                 /* Ignore partials */
638                 if ((sdp->sd_rgrps + 1) * sizeof(struct gfs2_rindex) >
639                     i_size_read(inode))
640                         break;
641                 error = read_rindex_entry(ip, &ra_state);
642                 if (error) {
643                         clear_rgrpdi(sdp);
644                         return error;
645                 }
646         }
647         list_for_each_entry(rgd, &sdp->sd_rindex_list, rd_list)
648                 if (rgd->rd_data > max_data)
649                         max_data = rgd->rd_data;
650         sdp->sd_max_rg_data = max_data;
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         rg_flags &= ~GFS2_RDF_MASK;
705         rgd->rd_flags &= GFS2_RDF_MASK;
706         rgd->rd_flags |= rg_flags;
707         rgd->rd_free = be32_to_cpu(str->rg_free);
708         rgd->rd_dinodes = be32_to_cpu(str->rg_dinodes);
709         rgd->rd_igeneration = be64_to_cpu(str->rg_igeneration);
710 }
711
712 static void gfs2_rgrp_out(struct gfs2_rgrpd *rgd, void *buf)
713 {
714         struct gfs2_rgrp *str = buf;
715
716         str->rg_flags = cpu_to_be32(rgd->rd_flags & ~GFS2_RDF_MASK);
717         str->rg_free = cpu_to_be32(rgd->rd_free);
718         str->rg_dinodes = cpu_to_be32(rgd->rd_dinodes);
719         str->__pad = cpu_to_be32(0);
720         str->rg_igeneration = cpu_to_be64(rgd->rd_igeneration);
721         memset(&str->rg_reserved, 0, sizeof(str->rg_reserved));
722 }
723
724 /**
725  * gfs2_rgrp_bh_get - Read in a RG's header and bitmaps
726  * @rgd: the struct gfs2_rgrpd describing the RG to read in
727  *
728  * Read in all of a Resource Group's header and bitmap blocks.
729  * Caller must eventually call gfs2_rgrp_relse() to free the bitmaps.
730  *
731  * Returns: errno
732  */
733
734 int gfs2_rgrp_bh_get(struct gfs2_rgrpd *rgd)
735 {
736         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
737         struct gfs2_glock *gl = rgd->rd_gl;
738         unsigned int length = rgd->rd_length;
739         struct gfs2_bitmap *bi;
740         unsigned int x, y;
741         int error;
742
743         mutex_lock(&rgd->rd_mutex);
744
745         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
746         if (rgd->rd_bh_count) {
747                 rgd->rd_bh_count++;
748                 spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
749                 mutex_unlock(&rgd->rd_mutex);
750                 return 0;
751         }
752         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
753
754         for (x = 0; x < length; x++) {
755                 bi = rgd->rd_bits + x;
756                 error = gfs2_meta_read(gl, rgd->rd_addr + x, 0, &bi->bi_bh);
757                 if (error)
758                         goto fail;
759         }
760
761         for (y = length; y--;) {
762                 bi = rgd->rd_bits + y;
763                 error = gfs2_meta_wait(sdp, bi->bi_bh);
764                 if (error)
765                         goto fail;
766                 if (gfs2_metatype_check(sdp, bi->bi_bh, y ? GFS2_METATYPE_RB :
767                                               GFS2_METATYPE_RG)) {
768                         error = -EIO;
769                         goto fail;
770                 }
771         }
772
773         if (!(rgd->rd_flags & GFS2_RDF_UPTODATE)) {
774                 for (x = 0; x < length; x++)
775                         clear_bit(GBF_FULL, &rgd->rd_bits[x].bi_flags);
776                 gfs2_rgrp_in(rgd, (rgd->rd_bits[0].bi_bh)->b_data);
777                 rgd->rd_flags |= (GFS2_RDF_UPTODATE | GFS2_RDF_CHECK);
778         }
779
780         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
781         rgd->rd_free_clone = rgd->rd_free;
782         rgd->rd_bh_count++;
783         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
784
785         mutex_unlock(&rgd->rd_mutex);
786
787         return 0;
788
789 fail:
790         while (x--) {
791                 bi = rgd->rd_bits + x;
792                 brelse(bi->bi_bh);
793                 bi->bi_bh = NULL;
794                 gfs2_assert_warn(sdp, !bi->bi_clone);
795         }
796         mutex_unlock(&rgd->rd_mutex);
797
798         return error;
799 }
800
801 void gfs2_rgrp_bh_hold(struct gfs2_rgrpd *rgd)
802 {
803         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
804
805         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
806         gfs2_assert_warn(rgd->rd_sbd, rgd->rd_bh_count);
807         rgd->rd_bh_count++;
808         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
809 }
810
811 /**
812  * gfs2_rgrp_bh_put - Release RG bitmaps read in with gfs2_rgrp_bh_get()
813  * @rgd: the struct gfs2_rgrpd describing the RG to read in
814  *
815  */
816
817 void gfs2_rgrp_bh_put(struct gfs2_rgrpd *rgd)
818 {
819         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
820         int x, length = rgd->rd_length;
821
822         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
823         gfs2_assert_warn(rgd->rd_sbd, rgd->rd_bh_count);
824         if (--rgd->rd_bh_count) {
825                 spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
826                 return;
827         }
828
829         for (x = 0; x < length; x++) {
830                 struct gfs2_bitmap *bi = rgd->rd_bits + x;
831                 kfree(bi->bi_clone);
832                 bi->bi_clone = NULL;
833                 brelse(bi->bi_bh);
834                 bi->bi_bh = NULL;
835         }
836
837         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
838 }
839
840 static void gfs2_rgrp_send_discards(struct gfs2_sbd *sdp, u64 offset,
841                                     const struct gfs2_bitmap *bi)
842 {
843         struct super_block *sb = sdp->sd_vfs;
844         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
845         const unsigned int sects_per_blk = sdp->sd_sb.sb_bsize /
846                                            bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
847         u64 blk;
848         sector_t start = 0;
849         sector_t nr_sects = 0;
850         int rv;
851         unsigned int x;
852
853         for (x = 0; x < bi->bi_len; x++) {
854                 const u8 *orig = bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset + x;
855                 const u8 *clone = bi->bi_clone + bi->bi_offset + x;
856                 u8 diff = ~(*orig | (*orig >> 1)) & (*clone | (*clone >> 1));
857                 diff &= 0x55;
858                 if (diff == 0)
859                         continue;
860                 blk = offset + ((bi->bi_start + x) * GFS2_NBBY);
861                 blk *= sects_per_blk; /* convert to sectors */
862                 while(diff) {
863                         if (diff & 1) {
864                                 if (nr_sects == 0)
865                                         goto start_new_extent;
866                                 if ((start + nr_sects) != blk) {
867                                         rv = blkdev_issue_discard(bdev, start,
868                                                             nr_sects, GFP_NOFS,
869                                                             BLKDEV_IFL_WAIT |
870                                                             BLKDEV_IFL_BARRIER);
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                                          BLKDEV_IFL_WAIT | BLKDEV_IFL_BARRIER);
886                 if (rv)
887                         goto fail;
888         }
889         return;
890 fail:
891         fs_warn(sdp, "error %d on discard request, turning discards off for this filesystem", rv);
892         sdp->sd_args.ar_discard = 0;
893 }
894
895 void gfs2_rgrp_repolish_clones(struct gfs2_rgrpd *rgd)
896 {
897         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
898         unsigned int length = rgd->rd_length;
899         unsigned int x;
900
901         for (x = 0; x < length; x++) {
902                 struct gfs2_bitmap *bi = rgd->rd_bits + x;
903                 if (!bi->bi_clone)
904                         continue;
905                 if (sdp->sd_args.ar_discard)
906                         gfs2_rgrp_send_discards(sdp, rgd->rd_data0, bi);
907                 clear_bit(GBF_FULL, &bi->bi_flags);
908                 memcpy(bi->bi_clone + bi->bi_offset,
909                        bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset, bi->bi_len);
910         }
911
912         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
913         rgd->rd_free_clone = rgd->rd_free;
914         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
915 }
916
917 /**
918  * gfs2_alloc_get - get the struct gfs2_alloc structure for an inode
919  * @ip: the incore GFS2 inode structure
920  *
921  * Returns: the struct gfs2_alloc
922  */
923
924 struct gfs2_alloc *gfs2_alloc_get(struct gfs2_inode *ip)
925 {
926         BUG_ON(ip->i_alloc != NULL);
927         ip->i_alloc = kzalloc(sizeof(struct gfs2_alloc), GFP_NOFS);
928         return ip->i_alloc;
929 }
930
931 /**
932  * try_rgrp_fit - See if a given reservation will fit in a given RG
933  * @rgd: the RG data
934  * @al: the struct gfs2_alloc structure describing the reservation
935  *
936  * If there's room for the requested blocks to be allocated from the RG:
937  *   Sets the $al_rgd field in @al.
938  *
939  * Returns: 1 on success (it fits), 0 on failure (it doesn't fit)
940  */
941
942 static int try_rgrp_fit(struct gfs2_rgrpd *rgd, struct gfs2_alloc *al)
943 {
944         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
945         int ret = 0;
946
947         if (rgd->rd_flags & (GFS2_RGF_NOALLOC | GFS2_RDF_ERROR))
948                 return 0;
949
950         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
951         if (rgd->rd_free_clone >= al->al_requested) {
952                 al->al_rgd = rgd;
953                 ret = 1;
954         }
955         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
956
957         return ret;
958 }
959
960 /**
961  * try_rgrp_unlink - Look for any unlinked, allocated, but unused inodes
962  * @rgd: The rgrp
963  *
964  * Returns: 0 if no error
965  *          The inode, if one has been found, in inode.
966  */
967
968 static u64 try_rgrp_unlink(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 *last_unlinked,
969                            u64 skip)
970 {
971         u32 goal = 0, block;
972         u64 no_addr;
973         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
974         unsigned int n;
975
976         for(;;) {
977                 if (goal >= rgd->rd_data)
978                         break;
979                 down_write(&sdp->sd_log_flush_lock);
980                 n = 1;
981                 block = rgblk_search(rgd, goal, GFS2_BLKST_UNLINKED,
982                                      GFS2_BLKST_UNLINKED, &n);
983                 up_write(&sdp->sd_log_flush_lock);
984                 if (block == BFITNOENT)
985                         break;
986                 /* rgblk_search can return a block < goal, so we need to
987                    keep it marching forward. */
988                 no_addr = block + rgd->rd_data0;
989                 goal++;
990                 if (*last_unlinked != NO_BLOCK && no_addr <= *last_unlinked)
991                         continue;
992                 if (no_addr == skip)
993                         continue;
994                 *last_unlinked = no_addr;
995                 return no_addr;
996         }
997
998         rgd->rd_flags &= ~GFS2_RDF_CHECK;
999         return 0;
1000 }
1001
1002 /**
1003  * recent_rgrp_next - get next RG from "recent" list
1004  * @cur_rgd: current rgrp
1005  *
1006  * Returns: The next rgrp in the recent list
1007  */
1008
1009 static struct gfs2_rgrpd *recent_rgrp_next(struct gfs2_rgrpd *cur_rgd)
1010 {
1011         struct gfs2_sbd *sdp = cur_rgd->rd_sbd;
1012         struct list_head *head;
1013         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1014
1015         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
1016         head = &sdp->sd_rindex_mru_list;
1017         if (unlikely(cur_rgd->rd_list_mru.next == head)) {
1018                 spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1019                 return NULL;
1020         }
1021         rgd = list_entry(cur_rgd->rd_list_mru.next, struct gfs2_rgrpd, rd_list_mru);
1022         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1023         return rgd;
1024 }
1025
1026 /**
1027  * forward_rgrp_get - get an rgrp to try next from full list
1028  * @sdp: The GFS2 superblock
1029  *
1030  * Returns: The rgrp to try next
1031  */
1032
1033 static struct gfs2_rgrpd *forward_rgrp_get(struct gfs2_sbd *sdp)
1034 {
1035         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1036         unsigned int journals = gfs2_jindex_size(sdp);
1037         unsigned int rg = 0, x;
1038
1039         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
1040
1041         rgd = sdp->sd_rindex_forward;
1042         if (!rgd) {
1043                 if (sdp->sd_rgrps >= journals)
1044                         rg = sdp->sd_rgrps * sdp->sd_jdesc->jd_jid / journals;
1045
1046                 for (x = 0, rgd = gfs2_rgrpd_get_first(sdp); x < rg;
1047                      x++, rgd = gfs2_rgrpd_get_next(rgd))
1048                         /* Do Nothing */;
1049
1050                 sdp->sd_rindex_forward = rgd;
1051         }
1052
1053         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1054
1055         return rgd;
1056 }
1057
1058 /**
1059  * forward_rgrp_set - set the forward rgrp pointer
1060  * @sdp: the filesystem
1061  * @rgd: The new forward rgrp
1062  *
1063  */
1064
1065 static void forward_rgrp_set(struct gfs2_sbd *sdp, struct gfs2_rgrpd *rgd)
1066 {
1067         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
1068         sdp->sd_rindex_forward = rgd;
1069         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1070 }
1071
1072 /**
1073  * get_local_rgrp - Choose and lock a rgrp for allocation
1074  * @ip: the inode to reserve space for
1075  * @rgp: the chosen and locked rgrp
1076  *
1077  * Try to acquire rgrp in way which avoids contending with others.
1078  *
1079  * Returns: errno
1080  *          unlinked: the block address of an unlinked block to be reclaimed
1081  */
1082
1083 static int get_local_rgrp(struct gfs2_inode *ip, u64 *unlinked,
1084                           u64 *last_unlinked)
1085 {
1086         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1087         struct gfs2_rgrpd *rgd, *begin = NULL;
1088         struct gfs2_alloc *al = ip->i_alloc;
1089         int flags = LM_FLAG_TRY;
1090         int skipped = 0;
1091         int loops = 0;
1092         int error, rg_locked;
1093
1094         *unlinked = 0;
1095         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, ip->i_goal);
1096
1097         while (rgd) {
1098                 rg_locked = 0;
1099
1100                 if (gfs2_glock_is_locked_by_me(rgd->rd_gl)) {
1101                         rg_locked = 1;
1102                         error = 0;
1103                 } else {
1104                         error = gfs2_glock_nq_init(rgd->rd_gl, LM_ST_EXCLUSIVE,
1105                                                    LM_FLAG_TRY, &al->al_rgd_gh);
1106                 }
1107                 switch (error) {
1108                 case 0:
1109                         if (try_rgrp_fit(rgd, al))
1110                                 goto out;
1111                         /* If the rg came in already locked, there's no
1112                            way we can recover from a failed try_rgrp_unlink
1113                            because that would require an iput which can only
1114                            happen after the rgrp is unlocked. */
1115                         if (!rg_locked && rgd->rd_flags & GFS2_RDF_CHECK)
1116                                 *unlinked = try_rgrp_unlink(rgd, last_unlinked,
1117                                                            ip->i_no_addr);
1118                         if (!rg_locked)
1119                                 gfs2_glock_dq_uninit(&al->al_rgd_gh);
1120                         if (*unlinked)
1121                                 return -EAGAIN;
1122                         /* fall through */
1123                 case GLR_TRYFAILED:
1124                         rgd = recent_rgrp_next(rgd);
1125                         break;
1126
1127                 default:
1128                         return error;
1129                 }
1130         }
1131
1132         /* Go through full list of rgrps */
1133
1134         begin = rgd = forward_rgrp_get(sdp);
1135
1136         for (;;) {
1137                 rg_locked = 0;
1138
1139                 if (gfs2_glock_is_locked_by_me(rgd->rd_gl)) {
1140                         rg_locked = 1;
1141                         error = 0;
1142                 } else {
1143                         error = gfs2_glock_nq_init(rgd->rd_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, flags,
1144                                                    &al->al_rgd_gh);
1145                 }
1146                 switch (error) {
1147                 case 0:
1148                         if (try_rgrp_fit(rgd, al))
1149                                 goto out;
1150                         if (!rg_locked && rgd->rd_flags & GFS2_RDF_CHECK)
1151                                 *unlinked = try_rgrp_unlink(rgd, last_unlinked,
1152                                                             ip->i_no_addr);
1153                         if (!rg_locked)
1154                                 gfs2_glock_dq_uninit(&al->al_rgd_gh);
1155                         if (*unlinked)
1156                                 return -EAGAIN;
1157                         break;
1158
1159                 case GLR_TRYFAILED:
1160                         skipped++;
1161                         break;
1162
1163                 default:
1164                         return error;
1165                 }
1166
1167                 rgd = gfs2_rgrpd_get_next(rgd);
1168                 if (!rgd)
1169                         rgd = gfs2_rgrpd_get_first(sdp);
1170
1171                 if (rgd == begin) {
1172                         if (++loops >= 3)
1173                                 return -ENOSPC;
1174                         if (!skipped)
1175                                 loops++;
1176                         flags = 0;
1177                         if (loops == 2)
1178                                 gfs2_log_flush(sdp, NULL);
1179                 }
1180         }
1181
1182 out:
1183         if (begin) {
1184                 spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
1185                 list_move(&rgd->rd_list_mru, &sdp->sd_rindex_mru_list);
1186                 spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1187                 rgd = gfs2_rgrpd_get_next(rgd);
1188                 if (!rgd)
1189                         rgd = gfs2_rgrpd_get_first(sdp);
1190                 forward_rgrp_set(sdp, rgd);
1191         }
1192
1193         return 0;
1194 }
1195
1196 /**
1197  * gfs2_inplace_reserve_i - Reserve space in the filesystem
1198  * @ip: the inode to reserve space for
1199  *
1200  * Returns: errno
1201  */
1202
1203 int gfs2_inplace_reserve_i(struct gfs2_inode *ip, int hold_rindex,
1204                            char *file, unsigned int line)
1205 {
1206         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1207         struct gfs2_alloc *al = ip->i_alloc;
1208         int error = 0;
1209         u64 last_unlinked = NO_BLOCK, unlinked;
1210
1211         if (gfs2_assert_warn(sdp, al->al_requested))
1212                 return -EINVAL;
1213
1214 try_again:
1215         if (hold_rindex) {
1216                 /* We need to hold the rindex unless the inode we're using is
1217                    the rindex itself, in which case it's already held. */
1218                 if (ip != GFS2_I(sdp->sd_rindex))
1219                         error = gfs2_rindex_hold(sdp, &al->al_ri_gh);
1220                 else if (!sdp->sd_rgrps) /* We may not have the rindex read
1221                                             in, so: */
1222                         error = gfs2_ri_update_special(ip);
1223         }
1224
1225         if (error)
1226                 return error;
1227
1228         /* Find an rgrp suitable for allocation.  If it encounters any unlinked
1229            dinodes along the way, error will equal -EAGAIN and unlinked will
1230            contains it block address. We then need to look up that inode and
1231            try to free it, and try the allocation again. */
1232         error = get_local_rgrp(ip, &unlinked, &last_unlinked);
1233         if (error) {
1234                 if (hold_rindex && ip != GFS2_I(sdp->sd_rindex))
1235                         gfs2_glock_dq_uninit(&al->al_ri_gh);
1236                 if (error != -EAGAIN)
1237                         return error;
1238
1239                 gfs2_process_unlinked_inode(ip->i_inode.i_sb, unlinked);
1240                 /* regardless of whether or not gfs2_process_unlinked_inode
1241                    was successful, we don't want to repeat it again. */
1242                 last_unlinked = unlinked;
1243                 gfs2_log_flush(sdp, NULL);
1244                 error = 0;
1245
1246                 goto try_again;
1247         }
1248         /* no error, so we have the rgrp set in the inode's allocation. */
1249         al->al_file = file;
1250         al->al_line = line;
1251
1252         return 0;
1253 }
1254
1255 /**
1256  * gfs2_inplace_release - release an inplace reservation
1257  * @ip: the inode the reservation was taken out on
1258  *
1259  * Release a reservation made by gfs2_inplace_reserve().
1260  */
1261
1262 void gfs2_inplace_release(struct gfs2_inode *ip)
1263 {
1264         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1265         struct gfs2_alloc *al = ip->i_alloc;
1266
1267         if (gfs2_assert_warn(sdp, al->al_alloced <= al->al_requested) == -1)
1268                 fs_warn(sdp, "al_alloced = %u, al_requested = %u "
1269                              "al_file = %s, al_line = %u\n",
1270                              al->al_alloced, al->al_requested, al->al_file,
1271                              al->al_line);
1272
1273         al->al_rgd = NULL;
1274         if (al->al_rgd_gh.gh_gl)
1275                 gfs2_glock_dq_uninit(&al->al_rgd_gh);
1276         if (ip != GFS2_I(sdp->sd_rindex) && al->al_ri_gh.gh_gl)
1277                 gfs2_glock_dq_uninit(&al->al_ri_gh);
1278 }
1279
1280 /**
1281  * gfs2_get_block_type - Check a block in a RG is of given type
1282  * @rgd: the resource group holding the block
1283  * @block: the block number
1284  *
1285  * Returns: The block type (GFS2_BLKST_*)
1286  */
1287
1288 static unsigned char gfs2_get_block_type(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 block)
1289 {
1290         struct gfs2_bitmap *bi = NULL;
1291         u32 length, rgrp_block, buf_block;
1292         unsigned int buf;
1293         unsigned char type;
1294
1295         length = rgd->rd_length;
1296         rgrp_block = block - rgd->rd_data0;
1297
1298         for (buf = 0; buf < length; buf++) {
1299                 bi = rgd->rd_bits + buf;
1300                 if (rgrp_block < (bi->bi_start + bi->bi_len) * GFS2_NBBY)
1301                         break;
1302         }
1303
1304         gfs2_assert(rgd->rd_sbd, buf < length);
1305         buf_block = rgrp_block - bi->bi_start * GFS2_NBBY;
1306
1307         type = gfs2_testbit(rgd, bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset,
1308                            bi->bi_len, buf_block);
1309
1310         return type;
1311 }
1312
1313 /**
1314  * rgblk_search - find a block in @old_state, change allocation
1315  *           state to @new_state
1316  * @rgd: the resource group descriptor
1317  * @goal: the goal block within the RG (start here to search for avail block)
1318  * @old_state: GFS2_BLKST_XXX the before-allocation state to find
1319  * @new_state: GFS2_BLKST_XXX the after-allocation block state
1320  * @n: The extent length
1321  *
1322  * Walk rgrp's bitmap to find bits that represent a block in @old_state.
1323  * Add the found bitmap buffer to the transaction.
1324  * Set the found bits to @new_state to change block's allocation state.
1325  *
1326  * This function never fails, because we wouldn't call it unless we
1327  * know (from reservation results, etc.) that a block is available.
1328  *
1329  * Scope of @goal and returned block is just within rgrp, not the whole
1330  * filesystem.
1331  *
1332  * Returns:  the block number allocated
1333  */
1334
1335 static u32 rgblk_search(struct gfs2_rgrpd *rgd, u32 goal,
1336                         unsigned char old_state, unsigned char new_state,
1337                         unsigned int *n)
1338 {
1339         struct gfs2_bitmap *bi = NULL;
1340         const u32 length = rgd->rd_length;
1341         u32 blk = BFITNOENT;
1342         unsigned int buf, x;
1343         const unsigned int elen = *n;
1344         const u8 *buffer = NULL;
1345
1346         *n = 0;
1347         /* Find bitmap block that contains bits for goal block */
1348         for (buf = 0; buf < length; buf++) {
1349                 bi = rgd->rd_bits + buf;
1350                 /* Convert scope of "goal" from rgrp-wide to within found bit block */
1351                 if (goal < (bi->bi_start + bi->bi_len) * GFS2_NBBY) {
1352                         goal -= bi->bi_start * GFS2_NBBY;
1353                         goto do_search;
1354                 }
1355         }
1356         buf = 0;
1357         goal = 0;
1358
1359 do_search:
1360         /* Search (up to entire) bitmap in this rgrp for allocatable block.
1361            "x <= length", instead of "x < length", because we typically start
1362            the search in the middle of a bit block, but if we can't find an
1363            allocatable block anywhere else, we want to be able wrap around and
1364            search in the first part of our first-searched bit block.  */
1365         for (x = 0; x <= length; x++) {
1366                 bi = rgd->rd_bits + buf;
1367
1368                 if (test_bit(GBF_FULL, &bi->bi_flags) &&
1369                     (old_state == GFS2_BLKST_FREE))
1370                         goto skip;
1371
1372                 /* The GFS2_BLKST_UNLINKED state doesn't apply to the clone
1373                    bitmaps, so we must search the originals for that. */
1374                 buffer = bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset;
1375                 if (old_state != GFS2_BLKST_UNLINKED && bi->bi_clone)
1376                         buffer = bi->bi_clone + bi->bi_offset;
1377
1378                 blk = gfs2_bitfit(buffer, bi->bi_len, goal, old_state);
1379                 if (blk != BFITNOENT)
1380                         break;
1381
1382                 if ((goal == 0) && (old_state == GFS2_BLKST_FREE))
1383                         set_bit(GBF_FULL, &bi->bi_flags);
1384
1385                 /* Try next bitmap block (wrap back to rgrp header if at end) */
1386 skip:
1387                 buf++;
1388                 buf %= length;
1389                 goal = 0;
1390         }
1391
1392         if (blk == BFITNOENT)
1393                 return blk;
1394         *n = 1;
1395         if (old_state == new_state)
1396                 goto out;
1397
1398         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, bi->bi_bh, 1);
1399         gfs2_setbit(rgd, bi->bi_bh->b_data, bi->bi_clone, bi->bi_offset,
1400                     bi->bi_len, blk, new_state);
1401         goal = blk;
1402         while (*n < elen) {
1403                 goal++;
1404                 if (goal >= (bi->bi_len * GFS2_NBBY))
1405                         break;
1406                 if (gfs2_testbit(rgd, buffer, bi->bi_len, goal) !=
1407                     GFS2_BLKST_FREE)
1408                         break;
1409                 gfs2_setbit(rgd, bi->bi_bh->b_data, bi->bi_clone, bi->bi_offset,
1410                             bi->bi_len, goal, new_state);
1411                 (*n)++;
1412         }
1413 out:
1414         return (bi->bi_start * GFS2_NBBY) + blk;
1415 }
1416
1417 /**
1418  * rgblk_free - Change alloc state of given block(s)
1419  * @sdp: the filesystem
1420  * @bstart: the start of a run of blocks to free
1421  * @blen: the length of the block run (all must lie within ONE RG!)
1422  * @new_state: GFS2_BLKST_XXX the after-allocation block state
1423  *
1424  * Returns:  Resource group containing the block(s)
1425  */
1426
1427 static struct gfs2_rgrpd *rgblk_free(struct gfs2_sbd *sdp, u64 bstart,
1428                                      u32 blen, unsigned char new_state)
1429 {
1430         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1431         struct gfs2_bitmap *bi = NULL;
1432         u32 length, rgrp_blk, buf_blk;
1433         unsigned int buf;
1434
1435         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, bstart);
1436         if (!rgd) {
1437                 if (gfs2_consist(sdp))
1438                         fs_err(sdp, "block = %llu\n", (unsigned long long)bstart);
1439                 return NULL;
1440         }
1441
1442         length = rgd->rd_length;
1443
1444         rgrp_blk = bstart - rgd->rd_data0;
1445
1446         while (blen--) {
1447                 for (buf = 0; buf < length; buf++) {
1448                         bi = rgd->rd_bits + buf;
1449                         if (rgrp_blk < (bi->bi_start + bi->bi_len) * GFS2_NBBY)
1450                                 break;
1451                 }
1452
1453                 gfs2_assert(rgd->rd_sbd, buf < length);
1454
1455                 buf_blk = rgrp_blk - bi->bi_start * GFS2_NBBY;
1456                 rgrp_blk++;
1457
1458                 if (!bi->bi_clone) {
1459                         bi->bi_clone = kmalloc(bi->bi_bh->b_size,
1460                                                GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
1461                         memcpy(bi->bi_clone + bi->bi_offset,
1462                                bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset,
1463                                bi->bi_len);
1464                 }
1465                 gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, bi->bi_bh, 1);
1466                 gfs2_setbit(rgd, bi->bi_bh->b_data, NULL, bi->bi_offset,
1467                             bi->bi_len, buf_blk, new_state);
1468         }
1469
1470         return rgd;
1471 }
1472
1473 /**
1474  * gfs2_rgrp_dump - print out an rgrp
1475  * @seq: The iterator
1476  * @gl: The glock in question
1477  *
1478  */
1479
1480 int gfs2_rgrp_dump(struct seq_file *seq, const struct gfs2_glock *gl)
1481 {
1482         const struct gfs2_rgrpd *rgd = gl->gl_object;
1483         if (rgd == NULL)
1484                 return 0;
1485         gfs2_print_dbg(seq, " R: n:%llu f:%02x b:%u/%u i:%u\n",
1486                        (unsigned long long)rgd->rd_addr, rgd->rd_flags,
1487                        rgd->rd_free, rgd->rd_free_clone, rgd->rd_dinodes);
1488         return 0;
1489 }
1490
1491 static void gfs2_rgrp_error(struct gfs2_rgrpd *rgd)
1492 {
1493         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
1494         fs_warn(sdp, "rgrp %llu has an error, marking it readonly until umount\n",
1495                 (unsigned long long)rgd->rd_addr);
1496         fs_warn(sdp, "umount on all nodes and run fsck.gfs2 to fix the error\n");
1497         gfs2_rgrp_dump(NULL, rgd->rd_gl);
1498         rgd->rd_flags |= GFS2_RDF_ERROR;
1499 }
1500
1501 /**
1502  * gfs2_alloc_block - Allocate one or more blocks
1503  * @ip: the inode to allocate the block for
1504  * @bn: Used to return the starting block number
1505  * @n: requested number of blocks/extent length (value/result)
1506  *
1507  * Returns: 0 or error
1508  */
1509
1510 int gfs2_alloc_block(struct gfs2_inode *ip, u64 *bn, unsigned int *n)
1511 {
1512         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1513         struct buffer_head *dibh;
1514         struct gfs2_alloc *al = ip->i_alloc;
1515         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1516         u32 goal, blk;
1517         u64 block;
1518         int error;
1519
1520         /* Only happens if there is a bug in gfs2, return something distinctive
1521          * to ensure that it is noticed.
1522          */
1523         if (al == NULL)
1524                 return -ECANCELED;
1525
1526         rgd = al->al_rgd;
1527
1528         if (rgrp_contains_block(rgd, ip->i_goal))
1529                 goal = ip->i_goal - rgd->rd_data0;
1530         else
1531                 goal = rgd->rd_last_alloc;
1532
1533         blk = rgblk_search(rgd, goal, GFS2_BLKST_FREE, GFS2_BLKST_USED, n);
1534
1535         /* Since all blocks are reserved in advance, this shouldn't happen */
1536         if (blk == BFITNOENT)
1537                 goto rgrp_error;
1538
1539         rgd->rd_last_alloc = blk;
1540         block = rgd->rd_data0 + blk;
1541         ip->i_goal = block;
1542         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
1543         if (error == 0) {
1544                 struct gfs2_dinode *di = (struct gfs2_dinode *)dibh->b_data;
1545                 gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, dibh, 1);
1546                 di->di_goal_meta = di->di_goal_data = cpu_to_be64(ip->i_goal);
1547                 brelse(dibh);
1548         }
1549         if (rgd->rd_free < *n)
1550                 goto rgrp_error;
1551
1552         rgd->rd_free -= *n;
1553
1554         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
1555         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1556
1557         al->al_alloced += *n;
1558
1559         gfs2_statfs_change(sdp, 0, -(s64)*n, 0);
1560         gfs2_quota_change(ip, *n, ip->i_inode.i_uid, ip->i_inode.i_gid);
1561
1562         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
1563         rgd->rd_free_clone -= *n;
1564         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1565         trace_gfs2_block_alloc(ip, block, *n, GFS2_BLKST_USED);
1566         *bn = block;
1567         return 0;
1568
1569 rgrp_error:
1570         gfs2_rgrp_error(rgd);
1571         return -EIO;
1572 }
1573
1574 /**
1575  * gfs2_alloc_di - Allocate a dinode
1576  * @dip: the directory that the inode is going in
1577  * @bn: the block number which is allocated
1578  * @generation: the generation number of the inode
1579  *
1580  * Returns: 0 on success or error
1581  */
1582
1583 int gfs2_alloc_di(struct gfs2_inode *dip, u64 *bn, u64 *generation)
1584 {
1585         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&dip->i_inode);
1586         struct gfs2_alloc *al = dip->i_alloc;
1587         struct gfs2_rgrpd *rgd = al->al_rgd;
1588         u32 blk;
1589         u64 block;
1590         unsigned int n = 1;
1591
1592         blk = rgblk_search(rgd, rgd->rd_last_alloc,
1593                            GFS2_BLKST_FREE, GFS2_BLKST_DINODE, &n);
1594
1595         /* Since all blocks are reserved in advance, this shouldn't happen */
1596         if (blk == BFITNOENT)
1597                 goto rgrp_error;
1598
1599         rgd->rd_last_alloc = blk;
1600         block = rgd->rd_data0 + blk;
1601         if (rgd->rd_free == 0)
1602                 goto rgrp_error;
1603
1604         rgd->rd_free--;
1605         rgd->rd_dinodes++;
1606         *generation = rgd->rd_igeneration++;
1607         if (*generation == 0)
1608                 *generation = rgd->rd_igeneration++;
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         al->al_alloced++;
1613
1614         gfs2_statfs_change(sdp, 0, -1, +1);
1615         gfs2_trans_add_unrevoke(sdp, block, 1);
1616
1617         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
1618         rgd->rd_free_clone--;
1619         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1620         trace_gfs2_block_alloc(dip, block, 1, GFS2_BLKST_DINODE);
1621         *bn = block;
1622         return 0;
1623
1624 rgrp_error:
1625         gfs2_rgrp_error(rgd);
1626         return -EIO;
1627 }
1628
1629 /**
1630  * gfs2_free_data - free a contiguous run of data block(s)
1631  * @ip: the inode these blocks are being freed from
1632  * @bstart: first block of a run of contiguous blocks
1633  * @blen: the length of the block run
1634  *
1635  */
1636
1637 void gfs2_free_data(struct gfs2_inode *ip, u64 bstart, u32 blen)
1638 {
1639         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1640         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1641
1642         rgd = rgblk_free(sdp, bstart, blen, GFS2_BLKST_FREE);
1643         if (!rgd)
1644                 return;
1645         trace_gfs2_block_alloc(ip, bstart, blen, GFS2_BLKST_FREE);
1646         rgd->rd_free += blen;
1647
1648         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
1649         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1650
1651         gfs2_trans_add_rg(rgd);
1652
1653         gfs2_statfs_change(sdp, 0, +blen, 0);
1654         gfs2_quota_change(ip, -(s64)blen, ip->i_inode.i_uid, ip->i_inode.i_gid);
1655 }
1656
1657 /**
1658  * gfs2_free_meta - free a contiguous run of data block(s)
1659  * @ip: the inode these blocks are being freed from
1660  * @bstart: first block of a run of contiguous blocks
1661  * @blen: the length of the block run
1662  *
1663  */
1664
1665 void gfs2_free_meta(struct gfs2_inode *ip, u64 bstart, u32 blen)
1666 {
1667         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1668         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1669
1670         rgd = rgblk_free(sdp, bstart, blen, GFS2_BLKST_FREE);
1671         if (!rgd)
1672                 return;
1673         trace_gfs2_block_alloc(ip, bstart, blen, GFS2_BLKST_FREE);
1674         rgd->rd_free += blen;
1675
1676         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
1677         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1678
1679         gfs2_trans_add_rg(rgd);
1680
1681         gfs2_statfs_change(sdp, 0, +blen, 0);
1682         gfs2_quota_change(ip, -(s64)blen, ip->i_inode.i_uid, ip->i_inode.i_gid);
1683         gfs2_meta_wipe(ip, bstart, blen);
1684 }
1685
1686 void gfs2_unlink_di(struct inode *inode)
1687 {
1688         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1689         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1690         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1691         u64 blkno = ip->i_no_addr;
1692
1693         rgd = rgblk_free(sdp, blkno, 1, GFS2_BLKST_UNLINKED);
1694         if (!rgd)
1695                 return;
1696         trace_gfs2_block_alloc(ip, blkno, 1, GFS2_BLKST_UNLINKED);
1697         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
1698         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1699         gfs2_trans_add_rg(rgd);
1700 }
1701
1702 static void gfs2_free_uninit_di(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 blkno)
1703 {
1704         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
1705         struct gfs2_rgrpd *tmp_rgd;
1706
1707         tmp_rgd = rgblk_free(sdp, blkno, 1, GFS2_BLKST_FREE);
1708         if (!tmp_rgd)
1709                 return;
1710         gfs2_assert_withdraw(sdp, rgd == tmp_rgd);
1711
1712         if (!rgd->rd_dinodes)
1713                 gfs2_consist_rgrpd(rgd);
1714         rgd->rd_dinodes--;
1715         rgd->rd_free++;
1716
1717         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
1718         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1719
1720         gfs2_statfs_change(sdp, 0, +1, -1);
1721         gfs2_trans_add_rg(rgd);
1722 }
1723
1724
1725 void gfs2_free_di(struct gfs2_rgrpd *rgd, struct gfs2_inode *ip)
1726 {
1727         gfs2_free_uninit_di(rgd, ip->i_no_addr);
1728         trace_gfs2_block_alloc(ip, ip->i_no_addr, 1, GFS2_BLKST_FREE);
1729         gfs2_quota_change(ip, -1, ip->i_inode.i_uid, ip->i_inode.i_gid);
1730         gfs2_meta_wipe(ip, ip->i_no_addr, 1);
1731 }
1732
1733 /**
1734  * gfs2_check_blk_type - Check the type of a block
1735  * @sdp: The superblock
1736  * @no_addr: The block number to check
1737  * @type: The block type we are looking for
1738  *
1739  * Returns: 0 if the block type matches the expected type
1740  *          -ESTALE if it doesn't match
1741  *          or -ve errno if something went wrong while checking
1742  */
1743
1744 int gfs2_check_blk_type(struct gfs2_sbd *sdp, u64 no_addr, unsigned int type)
1745 {
1746         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1747         struct gfs2_holder ri_gh, rgd_gh;
1748         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(sdp->sd_rindex);
1749         int ri_locked = 0;
1750         int error;
1751
1752         if (!gfs2_glock_is_locked_by_me(ip->i_gl)) {
1753                 error = gfs2_rindex_hold(sdp, &ri_gh);
1754                 if (error)
1755                         goto fail;
1756                 ri_locked = 1;
1757         }
1758
1759         error = -EINVAL;
1760         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, no_addr);
1761         if (!rgd)
1762                 goto fail_rindex;
1763
1764         error = gfs2_glock_nq_init(rgd->rd_gl, LM_ST_SHARED, 0, &rgd_gh);
1765         if (error)
1766                 goto fail_rindex;
1767
1768         if (gfs2_get_block_type(rgd, no_addr) != type)
1769                 error = -ESTALE;
1770
1771         gfs2_glock_dq_uninit(&rgd_gh);
1772 fail_rindex:
1773         if (ri_locked)
1774                 gfs2_glock_dq_uninit(&ri_gh);
1775 fail:
1776         return error;
1777 }
1778
1779 /**
1780  * gfs2_rlist_add - add a RG to a list of RGs
1781  * @sdp: the filesystem
1782  * @rlist: the list of resource groups
1783  * @block: the block
1784  *
1785  * Figure out what RG a block belongs to and add that RG to the list
1786  *
1787  * FIXME: Don't use NOFAIL
1788  *
1789  */
1790
1791 void gfs2_rlist_add(struct gfs2_sbd *sdp, struct gfs2_rgrp_list *rlist,
1792                     u64 block)
1793 {
1794         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1795         struct gfs2_rgrpd **tmp;
1796         unsigned int new_space;
1797         unsigned int x;
1798
1799         if (gfs2_assert_warn(sdp, !rlist->rl_ghs))
1800                 return;
1801
1802         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, block);
1803         if (!rgd) {
1804                 if (gfs2_consist(sdp))
1805                         fs_err(sdp, "block = %llu\n", (unsigned long long)block);
1806                 return;
1807         }
1808
1809         for (x = 0; x < rlist->rl_rgrps; x++)
1810                 if (rlist->rl_rgd[x] == rgd)
1811                         return;
1812
1813         if (rlist->rl_rgrps == rlist->rl_space) {
1814                 new_space = rlist->rl_space + 10;
1815
1816                 tmp = kcalloc(new_space, sizeof(struct gfs2_rgrpd *),
1817                               GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
1818
1819                 if (rlist->rl_rgd) {
1820                         memcpy(tmp, rlist->rl_rgd,
1821                                rlist->rl_space * sizeof(struct gfs2_rgrpd *));
1822                         kfree(rlist->rl_rgd);
1823                 }
1824
1825                 rlist->rl_space = new_space;
1826                 rlist->rl_rgd = tmp;
1827         }
1828
1829         rlist->rl_rgd[rlist->rl_rgrps++] = rgd;
1830 }
1831
1832 /**
1833  * gfs2_rlist_alloc - all RGs have been added to the rlist, now allocate
1834  *      and initialize an array of glock holders for them
1835  * @rlist: the list of resource groups
1836  * @state: the lock state to acquire the RG lock in
1837  * @flags: the modifier flags for the holder structures
1838  *
1839  * FIXME: Don't use NOFAIL
1840  *
1841  */
1842
1843 void gfs2_rlist_alloc(struct gfs2_rgrp_list *rlist, unsigned int state)
1844 {
1845         unsigned int x;
1846
1847         rlist->rl_ghs = kcalloc(rlist->rl_rgrps, sizeof(struct gfs2_holder),
1848                                 GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
1849         for (x = 0; x < rlist->rl_rgrps; x++)
1850                 gfs2_holder_init(rlist->rl_rgd[x]->rd_gl,
1851                                 state, 0,
1852                                 &rlist->rl_ghs[x]);
1853 }
1854
1855 /**
1856  * gfs2_rlist_free - free a resource group list
1857  * @list: the list of resource groups
1858  *
1859  */
1860
1861 void gfs2_rlist_free(struct gfs2_rgrp_list *rlist)
1862 {
1863         unsigned int x;
1864
1865         kfree(rlist->rl_rgd);
1866
1867         if (rlist->rl_ghs) {
1868                 for (x = 0; x < rlist->rl_rgrps; x++)
1869                         gfs2_holder_uninit(&rlist->rl_ghs[x]);
1870                 kfree(rlist->rl_ghs);
1871         }
1872 }
1873