fix the treatment of jfs special inodes
[linux-2.6.git] / fs / jfs / jfs_imap.c
1 /*
2  *   Copyright (C) International Business Machines Corp., 2000-2004
3  *
4  *   This program is free software;  you can redistribute it and/or modify
5  *   it under the terms of the GNU General Public License as published by
6  *   the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7  *   (at your option) any later version.
8  *
9  *   This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  *   but WITHOUT ANY WARRANTY;  without even the implied warranty of
11  *   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See
12  *   the GNU General Public License for more details.
13  *
14  *   You should have received a copy of the GNU General Public License
15  *   along with this program;  if not, write to the Free Software
16  *   Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
17  */
18
19 /*
20  *      jfs_imap.c: inode allocation map manager
21  *
22  * Serialization:
23  *   Each AG has a simple lock which is used to control the serialization of
24  *      the AG level lists.  This lock should be taken first whenever an AG
25  *      level list will be modified or accessed.
26  *
27  *   Each IAG is locked by obtaining the buffer for the IAG page.
28  *
29  *   There is also a inode lock for the inode map inode.  A read lock needs to
30  *      be taken whenever an IAG is read from the map or the global level
31  *      information is read.  A write lock needs to be taken whenever the global
32  *      level information is modified or an atomic operation needs to be used.
33  *
34  *      If more than one IAG is read at one time, the read lock may not
35  *      be given up until all of the IAG's are read.  Otherwise, a deadlock
36  *      may occur when trying to obtain the read lock while another thread
37  *      holding the read lock is waiting on the IAG already being held.
38  *
39  *   The control page of the inode map is read into memory by diMount().
40  *      Thereafter it should only be modified in memory and then it will be
41  *      written out when the filesystem is unmounted by diUnmount().
42  */
43
44 #include <linux/fs.h>
45 #include <linux/buffer_head.h>
46 #include <linux/pagemap.h>
47 #include <linux/quotaops.h>
48
49 #include "jfs_incore.h"
50 #include "jfs_inode.h"
51 #include "jfs_filsys.h"
52 #include "jfs_dinode.h"
53 #include "jfs_dmap.h"
54 #include "jfs_imap.h"
55 #include "jfs_metapage.h"
56 #include "jfs_superblock.h"
57 #include "jfs_debug.h"
58
59 /*
60  * __mark_inode_dirty expects inodes to be hashed.  Since we don't want
61  * special inodes in the fileset inode space, we make them appear hashed,
62  * but do not put on any lists.
63  */
64
65 /*
66  * imap locks
67  */
68 /* iag free list lock */
69 #define IAGFREE_LOCK_INIT(imap)         mutex_init(&imap->im_freelock)
70 #define IAGFREE_LOCK(imap)              mutex_lock(&imap->im_freelock)
71 #define IAGFREE_UNLOCK(imap)            mutex_unlock(&imap->im_freelock)
72
73 /* per ag iag list locks */
74 #define AG_LOCK_INIT(imap,index)        mutex_init(&(imap->im_aglock[index]))
75 #define AG_LOCK(imap,agno)              mutex_lock(&imap->im_aglock[agno])
76 #define AG_UNLOCK(imap,agno)            mutex_unlock(&imap->im_aglock[agno])
77
78 /*
79  * forward references
80  */
81 static int diAllocAG(struct inomap *, int, bool, struct inode *);
82 static int diAllocAny(struct inomap *, int, bool, struct inode *);
83 static int diAllocBit(struct inomap *, struct iag *, int);
84 static int diAllocExt(struct inomap *, int, struct inode *);
85 static int diAllocIno(struct inomap *, int, struct inode *);
86 static int diFindFree(u32, int);
87 static int diNewExt(struct inomap *, struct iag *, int);
88 static int diNewIAG(struct inomap *, int *, int, struct metapage **);
89 static void duplicateIXtree(struct super_block *, s64, int, s64 *);
90
91 static int diIAGRead(struct inomap * imap, int, struct metapage **);
92 static int copy_from_dinode(struct dinode *, struct inode *);
93 static void copy_to_dinode(struct dinode *, struct inode *);
94
95 /*
96  * NAME:        diMount()
97  *
98  * FUNCTION:    initialize the incore inode map control structures for
99  *              a fileset or aggregate init time.
100  *
101  *              the inode map's control structure (dinomap) is
102  *              brought in from disk and placed in virtual memory.
103  *
104  * PARAMETERS:
105  *      ipimap  - pointer to inode map inode for the aggregate or fileset.
106  *
107  * RETURN VALUES:
108  *      0       - success
109  *      -ENOMEM - insufficient free virtual memory.
110  *      -EIO    - i/o error.
111  */
112 int diMount(struct inode *ipimap)
113 {
114         struct inomap *imap;
115         struct metapage *mp;
116         int index;
117         struct dinomap_disk *dinom_le;
118
119         /*
120          * allocate/initialize the in-memory inode map control structure
121          */
122         /* allocate the in-memory inode map control structure. */
123         imap = kmalloc(sizeof(struct inomap), GFP_KERNEL);
124         if (imap == NULL) {
125                 jfs_err("diMount: kmalloc returned NULL!");
126                 return -ENOMEM;
127         }
128
129         /* read the on-disk inode map control structure. */
130
131         mp = read_metapage(ipimap,
132                            IMAPBLKNO << JFS_SBI(ipimap->i_sb)->l2nbperpage,
133                            PSIZE, 0);
134         if (mp == NULL) {
135                 kfree(imap);
136                 return -EIO;
137         }
138
139         /* copy the on-disk version to the in-memory version. */
140         dinom_le = (struct dinomap_disk *) mp->data;
141         imap->im_freeiag = le32_to_cpu(dinom_le->in_freeiag);
142         imap->im_nextiag = le32_to_cpu(dinom_le->in_nextiag);
143         atomic_set(&imap->im_numinos, le32_to_cpu(dinom_le->in_numinos));
144         atomic_set(&imap->im_numfree, le32_to_cpu(dinom_le->in_numfree));
145         imap->im_nbperiext = le32_to_cpu(dinom_le->in_nbperiext);
146         imap->im_l2nbperiext = le32_to_cpu(dinom_le->in_l2nbperiext);
147         for (index = 0; index < MAXAG; index++) {
148                 imap->im_agctl[index].inofree =
149                     le32_to_cpu(dinom_le->in_agctl[index].inofree);
150                 imap->im_agctl[index].extfree =
151                     le32_to_cpu(dinom_le->in_agctl[index].extfree);
152                 imap->im_agctl[index].numinos =
153                     le32_to_cpu(dinom_le->in_agctl[index].numinos);
154                 imap->im_agctl[index].numfree =
155                     le32_to_cpu(dinom_le->in_agctl[index].numfree);
156         }
157
158         /* release the buffer. */
159         release_metapage(mp);
160
161         /*
162          * allocate/initialize inode allocation map locks
163          */
164         /* allocate and init iag free list lock */
165         IAGFREE_LOCK_INIT(imap);
166
167         /* allocate and init ag list locks */
168         for (index = 0; index < MAXAG; index++) {
169                 AG_LOCK_INIT(imap, index);
170         }
171
172         /* bind the inode map inode and inode map control structure
173          * to each other.
174          */
175         imap->im_ipimap = ipimap;
176         JFS_IP(ipimap)->i_imap = imap;
177
178         return (0);
179 }
180
181
182 /*
183  * NAME:        diUnmount()
184  *
185  * FUNCTION:    write to disk the incore inode map control structures for
186  *              a fileset or aggregate at unmount time.
187  *
188  * PARAMETERS:
189  *      ipimap  - pointer to inode map inode for the aggregate or fileset.
190  *
191  * RETURN VALUES:
192  *      0       - success
193  *      -ENOMEM - insufficient free virtual memory.
194  *      -EIO    - i/o error.
195  */
196 int diUnmount(struct inode *ipimap, int mounterror)
197 {
198         struct inomap *imap = JFS_IP(ipimap)->i_imap;
199
200         /*
201          * update the on-disk inode map control structure
202          */
203
204         if (!(mounterror || isReadOnly(ipimap)))
205                 diSync(ipimap);
206
207         /*
208          * Invalidate the page cache buffers
209          */
210         truncate_inode_pages(ipimap->i_mapping, 0);
211
212         /*
213          * free in-memory control structure
214          */
215         kfree(imap);
216
217         return (0);
218 }
219
220
221 /*
222  *      diSync()
223  */
224 int diSync(struct inode *ipimap)
225 {
226         struct dinomap_disk *dinom_le;
227         struct inomap *imp = JFS_IP(ipimap)->i_imap;
228         struct metapage *mp;
229         int index;
230
231         /*
232          * write imap global conrol page
233          */
234         /* read the on-disk inode map control structure */
235         mp = get_metapage(ipimap,
236                           IMAPBLKNO << JFS_SBI(ipimap->i_sb)->l2nbperpage,
237                           PSIZE, 0);
238         if (mp == NULL) {
239                 jfs_err("diSync: get_metapage failed!");
240                 return -EIO;
241         }
242
243         /* copy the in-memory version to the on-disk version */
244         dinom_le = (struct dinomap_disk *) mp->data;
245         dinom_le->in_freeiag = cpu_to_le32(imp->im_freeiag);
246         dinom_le->in_nextiag = cpu_to_le32(imp->im_nextiag);
247         dinom_le->in_numinos = cpu_to_le32(atomic_read(&imp->im_numinos));
248         dinom_le->in_numfree = cpu_to_le32(atomic_read(&imp->im_numfree));
249         dinom_le->in_nbperiext = cpu_to_le32(imp->im_nbperiext);
250         dinom_le->in_l2nbperiext = cpu_to_le32(imp->im_l2nbperiext);
251         for (index = 0; index < MAXAG; index++) {
252                 dinom_le->in_agctl[index].inofree =
253                     cpu_to_le32(imp->im_agctl[index].inofree);
254                 dinom_le->in_agctl[index].extfree =
255                     cpu_to_le32(imp->im_agctl[index].extfree);
256                 dinom_le->in_agctl[index].numinos =
257                     cpu_to_le32(imp->im_agctl[index].numinos);
258                 dinom_le->in_agctl[index].numfree =
259                     cpu_to_le32(imp->im_agctl[index].numfree);
260         }
261
262         /* write out the control structure */
263         write_metapage(mp);
264
265         /*
266          * write out dirty pages of imap
267          */
268         filemap_write_and_wait(ipimap->i_mapping);
269
270         diWriteSpecial(ipimap, 0);
271
272         return (0);
273 }
274
275
276 /*
277  * NAME:        diRead()
278  *
279  * FUNCTION:    initialize an incore inode from disk.
280  *
281  *              on entry, the specifed incore inode should itself
282  *              specify the disk inode number corresponding to the
283  *              incore inode (i.e. i_number should be initialized).
284  *
285  *              this routine handles incore inode initialization for
286  *              both "special" and "regular" inodes.  special inodes
287  *              are those required early in the mount process and
288  *              require special handling since much of the file system
289  *              is not yet initialized.  these "special" inodes are
290  *              identified by a NULL inode map inode pointer and are
291  *              actually initialized by a call to diReadSpecial().
292  *
293  *              for regular inodes, the iag describing the disk inode
294  *              is read from disk to determine the inode extent address
295  *              for the disk inode.  with the inode extent address in
296  *              hand, the page of the extent that contains the disk
297  *              inode is read and the disk inode is copied to the
298  *              incore inode.
299  *
300  * PARAMETERS:
301  *      ip      -  pointer to incore inode to be initialized from disk.
302  *
303  * RETURN VALUES:
304  *      0       - success
305  *      -EIO    - i/o error.
306  *      -ENOMEM - insufficient memory
307  *
308  */
309 int diRead(struct inode *ip)
310 {
311         struct jfs_sb_info *sbi = JFS_SBI(ip->i_sb);
312         int iagno, ino, extno, rc;
313         struct inode *ipimap;
314         struct dinode *dp;
315         struct iag *iagp;
316         struct metapage *mp;
317         s64 blkno, agstart;
318         struct inomap *imap;
319         int block_offset;
320         int inodes_left;
321         unsigned long pageno;
322         int rel_inode;
323
324         jfs_info("diRead: ino = %ld", ip->i_ino);
325
326         ipimap = sbi->ipimap;
327         JFS_IP(ip)->ipimap = ipimap;
328
329         /* determine the iag number for this inode (number) */
330         iagno = INOTOIAG(ip->i_ino);
331
332         /* read the iag */
333         imap = JFS_IP(ipimap)->i_imap;
334         IREAD_LOCK(ipimap, RDWRLOCK_IMAP);
335         rc = diIAGRead(imap, iagno, &mp);
336         IREAD_UNLOCK(ipimap);
337         if (rc) {
338                 jfs_err("diRead: diIAGRead returned %d", rc);
339                 return (rc);
340         }
341
342         iagp = (struct iag *) mp->data;
343
344         /* determine inode extent that holds the disk inode */
345         ino = ip->i_ino & (INOSPERIAG - 1);
346         extno = ino >> L2INOSPEREXT;
347
348         if ((lengthPXD(&iagp->inoext[extno]) != imap->im_nbperiext) ||
349             (addressPXD(&iagp->inoext[extno]) == 0)) {
350                 release_metapage(mp);
351                 return -ESTALE;
352         }
353
354         /* get disk block number of the page within the inode extent
355          * that holds the disk inode.
356          */
357         blkno = INOPBLK(&iagp->inoext[extno], ino, sbi->l2nbperpage);
358
359         /* get the ag for the iag */
360         agstart = le64_to_cpu(iagp->agstart);
361
362         release_metapage(mp);
363
364         rel_inode = (ino & (INOSPERPAGE - 1));
365         pageno = blkno >> sbi->l2nbperpage;
366
367         if ((block_offset = ((u32) blkno & (sbi->nbperpage - 1)))) {
368                 /*
369                  * OS/2 didn't always align inode extents on page boundaries
370                  */
371                 inodes_left =
372                      (sbi->nbperpage - block_offset) << sbi->l2niperblk;
373
374                 if (rel_inode < inodes_left)
375                         rel_inode += block_offset << sbi->l2niperblk;
376                 else {
377                         pageno += 1;
378                         rel_inode -= inodes_left;
379                 }
380         }
381
382         /* read the page of disk inode */
383         mp = read_metapage(ipimap, pageno << sbi->l2nbperpage, PSIZE, 1);
384         if (!mp) {
385                 jfs_err("diRead: read_metapage failed");
386                 return -EIO;
387         }
388
389         /* locate the disk inode requested */
390         dp = (struct dinode *) mp->data;
391         dp += rel_inode;
392
393         if (ip->i_ino != le32_to_cpu(dp->di_number)) {
394                 jfs_error(ip->i_sb, "diRead: i_ino != di_number");
395                 rc = -EIO;
396         } else if (le32_to_cpu(dp->di_nlink) == 0)
397                 rc = -ESTALE;
398         else
399                 /* copy the disk inode to the in-memory inode */
400                 rc = copy_from_dinode(dp, ip);
401
402         release_metapage(mp);
403
404         /* set the ag for the inode */
405         JFS_IP(ip)->agno = BLKTOAG(agstart, sbi);
406         JFS_IP(ip)->active_ag = -1;
407
408         return (rc);
409 }
410
411
412 /*
413  * NAME:        diReadSpecial()
414  *
415  * FUNCTION:    initialize a 'special' inode from disk.
416  *
417  *              this routines handles aggregate level inodes.  The
418  *              inode cache cannot differentiate between the
419  *              aggregate inodes and the filesystem inodes, so we
420  *              handle these here.  We don't actually use the aggregate
421  *              inode map, since these inodes are at a fixed location
422  *              and in some cases the aggregate inode map isn't initialized
423  *              yet.
424  *
425  * PARAMETERS:
426  *      sb - filesystem superblock
427  *      inum - aggregate inode number
428  *      secondary - 1 if secondary aggregate inode table
429  *
430  * RETURN VALUES:
431  *      new inode       - success
432  *      NULL            - i/o error.
433  */
434 struct inode *diReadSpecial(struct super_block *sb, ino_t inum, int secondary)
435 {
436         struct jfs_sb_info *sbi = JFS_SBI(sb);
437         uint address;
438         struct dinode *dp;
439         struct inode *ip;
440         struct metapage *mp;
441
442         ip = new_inode(sb);
443         if (ip == NULL) {
444                 jfs_err("diReadSpecial: new_inode returned NULL!");
445                 return ip;
446         }
447
448         if (secondary) {
449                 address = addressPXD(&sbi->ait2) >> sbi->l2nbperpage;
450                 JFS_IP(ip)->ipimap = sbi->ipaimap2;
451         } else {
452                 address = AITBL_OFF >> L2PSIZE;
453                 JFS_IP(ip)->ipimap = sbi->ipaimap;
454         }
455
456         ASSERT(inum < INOSPEREXT);
457
458         ip->i_ino = inum;
459
460         address += inum >> 3;   /* 8 inodes per 4K page */
461
462         /* read the page of fixed disk inode (AIT) in raw mode */
463         mp = read_metapage(ip, address << sbi->l2nbperpage, PSIZE, 1);
464         if (mp == NULL) {
465                 ip->i_nlink = 1;        /* Don't want iput() deleting it */
466                 iput(ip);
467                 return (NULL);
468         }
469
470         /* get the pointer to the disk inode of interest */
471         dp = (struct dinode *) (mp->data);
472         dp += inum % 8;         /* 8 inodes per 4K page */
473
474         /* copy on-disk inode to in-memory inode */
475         if ((copy_from_dinode(dp, ip)) != 0) {
476                 /* handle bad return by returning NULL for ip */
477                 ip->i_nlink = 1;        /* Don't want iput() deleting it */
478                 iput(ip);
479                 /* release the page */
480                 release_metapage(mp);
481                 return (NULL);
482
483         }
484
485         ip->i_mapping->a_ops = &jfs_metapage_aops;
486         mapping_set_gfp_mask(ip->i_mapping, GFP_NOFS);
487
488         /* Allocations to metadata inodes should not affect quotas */
489         ip->i_flags |= S_NOQUOTA;
490
491         if ((inum == FILESYSTEM_I) && (JFS_IP(ip)->ipimap == sbi->ipaimap)) {
492                 sbi->gengen = le32_to_cpu(dp->di_gengen);
493                 sbi->inostamp = le32_to_cpu(dp->di_inostamp);
494         }
495
496         /* release the page */
497         release_metapage(mp);
498
499         /*
500          * that will look hashed, but won't be on any list; hlist_del()
501          * will work fine and require no locking.
502          */
503         ip->i_hash.pprev = &ip->i_hash.next;
504
505         return (ip);
506 }
507
508 /*
509  * NAME:        diWriteSpecial()
510  *
511  * FUNCTION:    Write the special inode to disk
512  *
513  * PARAMETERS:
514  *      ip - special inode
515  *      secondary - 1 if secondary aggregate inode table
516  *
517  * RETURN VALUES: none
518  */
519
520 void diWriteSpecial(struct inode *ip, int secondary)
521 {
522         struct jfs_sb_info *sbi = JFS_SBI(ip->i_sb);
523         uint address;
524         struct dinode *dp;
525         ino_t inum = ip->i_ino;
526         struct metapage *mp;
527
528         if (secondary)
529                 address = addressPXD(&sbi->ait2) >> sbi->l2nbperpage;
530         else
531                 address = AITBL_OFF >> L2PSIZE;
532
533         ASSERT(inum < INOSPEREXT);
534
535         address += inum >> 3;   /* 8 inodes per 4K page */
536
537         /* read the page of fixed disk inode (AIT) in raw mode */
538         mp = read_metapage(ip, address << sbi->l2nbperpage, PSIZE, 1);
539         if (mp == NULL) {
540                 jfs_err("diWriteSpecial: failed to read aggregate inode "
541                         "extent!");
542                 return;
543         }
544
545         /* get the pointer to the disk inode of interest */
546         dp = (struct dinode *) (mp->data);
547         dp += inum % 8;         /* 8 inodes per 4K page */
548
549         /* copy on-disk inode to in-memory inode */
550         copy_to_dinode(dp, ip);
551         memcpy(&dp->di_xtroot, &JFS_IP(ip)->i_xtroot, 288);
552
553         if (inum == FILESYSTEM_I)
554                 dp->di_gengen = cpu_to_le32(sbi->gengen);
555
556         /* write the page */
557         write_metapage(mp);
558 }
559
560 /*
561  * NAME:        diFreeSpecial()
562  *
563  * FUNCTION:    Free allocated space for special inode
564  */
565 void diFreeSpecial(struct inode *ip)
566 {
567         if (ip == NULL) {
568                 jfs_err("diFreeSpecial called with NULL ip!");
569                 return;
570         }
571         filemap_write_and_wait(ip->i_mapping);
572         truncate_inode_pages(ip->i_mapping, 0);
573         iput(ip);
574 }
575
576
577
578 /*
579  * NAME:        diWrite()
580  *
581  * FUNCTION:    write the on-disk inode portion of the in-memory inode
582  *              to its corresponding on-disk inode.
583  *
584  *              on entry, the specifed incore inode should itself
585  *              specify the disk inode number corresponding to the
586  *              incore inode (i.e. i_number should be initialized).
587  *
588  *              the inode contains the inode extent address for the disk
589  *              inode.  with the inode extent address in hand, the
590  *              page of the extent that contains the disk inode is
591  *              read and the disk inode portion of the incore inode
592  *              is copied to the disk inode.
593  *
594  * PARAMETERS:
595  *      tid -  transacation id
596  *      ip  -  pointer to incore inode to be written to the inode extent.
597  *
598  * RETURN VALUES:
599  *      0       - success
600  *      -EIO    - i/o error.
601  */
602 int diWrite(tid_t tid, struct inode *ip)
603 {
604         struct jfs_sb_info *sbi = JFS_SBI(ip->i_sb);
605         struct jfs_inode_info *jfs_ip = JFS_IP(ip);
606         int rc = 0;
607         s32 ino;
608         struct dinode *dp;
609         s64 blkno;
610         int block_offset;
611         int inodes_left;
612         struct metapage *mp;
613         unsigned long pageno;
614         int rel_inode;
615         int dioffset;
616         struct inode *ipimap;
617         uint type;
618         lid_t lid;
619         struct tlock *ditlck, *tlck;
620         struct linelock *dilinelock, *ilinelock;
621         struct lv *lv;
622         int n;
623
624         ipimap = jfs_ip->ipimap;
625
626         ino = ip->i_ino & (INOSPERIAG - 1);
627
628         if (!addressPXD(&(jfs_ip->ixpxd)) ||
629             (lengthPXD(&(jfs_ip->ixpxd)) !=
630              JFS_IP(ipimap)->i_imap->im_nbperiext)) {
631                 jfs_error(ip->i_sb, "diWrite: ixpxd invalid");
632                 return -EIO;
633         }
634
635         /*
636          * read the page of disk inode containing the specified inode:
637          */
638         /* compute the block address of the page */
639         blkno = INOPBLK(&(jfs_ip->ixpxd), ino, sbi->l2nbperpage);
640
641         rel_inode = (ino & (INOSPERPAGE - 1));
642         pageno = blkno >> sbi->l2nbperpage;
643
644         if ((block_offset = ((u32) blkno & (sbi->nbperpage - 1)))) {
645                 /*
646                  * OS/2 didn't always align inode extents on page boundaries
647                  */
648                 inodes_left =
649                     (sbi->nbperpage - block_offset) << sbi->l2niperblk;
650
651                 if (rel_inode < inodes_left)
652                         rel_inode += block_offset << sbi->l2niperblk;
653                 else {
654                         pageno += 1;
655                         rel_inode -= inodes_left;
656                 }
657         }
658         /* read the page of disk inode */
659       retry:
660         mp = read_metapage(ipimap, pageno << sbi->l2nbperpage, PSIZE, 1);
661         if (!mp)
662                 return -EIO;
663
664         /* get the pointer to the disk inode */
665         dp = (struct dinode *) mp->data;
666         dp += rel_inode;
667
668         dioffset = (ino & (INOSPERPAGE - 1)) << L2DISIZE;
669
670         /*
671          * acquire transaction lock on the on-disk inode;
672          * N.B. tlock is acquired on ipimap not ip;
673          */
674         if ((ditlck =
675              txLock(tid, ipimap, mp, tlckINODE | tlckENTRY)) == NULL)
676                 goto retry;
677         dilinelock = (struct linelock *) & ditlck->lock;
678
679         /*
680          * copy btree root from in-memory inode to on-disk inode
681          *
682          * (tlock is taken from inline B+-tree root in in-memory
683          * inode when the B+-tree root is updated, which is pointed
684          * by jfs_ip->blid as well as being on tx tlock list)
685          *
686          * further processing of btree root is based on the copy
687          * in in-memory inode, where txLog() will log from, and,
688          * for xtree root, txUpdateMap() will update map and reset
689          * XAD_NEW bit;
690          */
691
692         if (S_ISDIR(ip->i_mode) && (lid = jfs_ip->xtlid)) {
693                 /*
694                  * This is the special xtree inside the directory for storing
695                  * the directory table
696                  */
697                 xtpage_t *p, *xp;
698                 xad_t *xad;
699
700                 jfs_ip->xtlid = 0;
701                 tlck = lid_to_tlock(lid);
702                 assert(tlck->type & tlckXTREE);
703                 tlck->type |= tlckBTROOT;
704                 tlck->mp = mp;
705                 ilinelock = (struct linelock *) & tlck->lock;
706
707                 /*
708                  * copy xtree root from inode to dinode:
709                  */
710                 p = &jfs_ip->i_xtroot;
711                 xp = (xtpage_t *) &dp->di_dirtable;
712                 lv = ilinelock->lv;
713                 for (n = 0; n < ilinelock->index; n++, lv++) {
714                         memcpy(&xp->xad[lv->offset], &p->xad[lv->offset],
715                                lv->length << L2XTSLOTSIZE);
716                 }
717
718                 /* reset on-disk (metadata page) xtree XAD_NEW bit */
719                 xad = &xp->xad[XTENTRYSTART];
720                 for (n = XTENTRYSTART;
721                      n < le16_to_cpu(xp->header.nextindex); n++, xad++)
722                         if (xad->flag & (XAD_NEW | XAD_EXTENDED))
723                                 xad->flag &= ~(XAD_NEW | XAD_EXTENDED);
724         }
725
726         if ((lid = jfs_ip->blid) == 0)
727                 goto inlineData;
728         jfs_ip->blid = 0;
729
730         tlck = lid_to_tlock(lid);
731         type = tlck->type;
732         tlck->type |= tlckBTROOT;
733         tlck->mp = mp;
734         ilinelock = (struct linelock *) & tlck->lock;
735
736         /*
737          *      regular file: 16 byte (XAD slot) granularity
738          */
739         if (type & tlckXTREE) {
740                 xtpage_t *p, *xp;
741                 xad_t *xad;
742
743                 /*
744                  * copy xtree root from inode to dinode:
745                  */
746                 p = &jfs_ip->i_xtroot;
747                 xp = &dp->di_xtroot;
748                 lv = ilinelock->lv;
749                 for (n = 0; n < ilinelock->index; n++, lv++) {
750                         memcpy(&xp->xad[lv->offset], &p->xad[lv->offset],
751                                lv->length << L2XTSLOTSIZE);
752                 }
753
754                 /* reset on-disk (metadata page) xtree XAD_NEW bit */
755                 xad = &xp->xad[XTENTRYSTART];
756                 for (n = XTENTRYSTART;
757                      n < le16_to_cpu(xp->header.nextindex); n++, xad++)
758                         if (xad->flag & (XAD_NEW | XAD_EXTENDED))
759                                 xad->flag &= ~(XAD_NEW | XAD_EXTENDED);
760         }
761         /*
762          *      directory: 32 byte (directory entry slot) granularity
763          */
764         else if (type & tlckDTREE) {
765                 dtpage_t *p, *xp;
766
767                 /*
768                  * copy dtree root from inode to dinode:
769                  */
770                 p = (dtpage_t *) &jfs_ip->i_dtroot;
771                 xp = (dtpage_t *) & dp->di_dtroot;
772                 lv = ilinelock->lv;
773                 for (n = 0; n < ilinelock->index; n++, lv++) {
774                         memcpy(&xp->slot[lv->offset], &p->slot[lv->offset],
775                                lv->length << L2DTSLOTSIZE);
776                 }
777         } else {
778                 jfs_err("diWrite: UFO tlock");
779         }
780
781       inlineData:
782         /*
783          * copy inline symlink from in-memory inode to on-disk inode
784          */
785         if (S_ISLNK(ip->i_mode) && ip->i_size < IDATASIZE) {
786                 lv = & dilinelock->lv[dilinelock->index];
787                 lv->offset = (dioffset + 2 * 128) >> L2INODESLOTSIZE;
788                 lv->length = 2;
789                 memcpy(&dp->di_fastsymlink, jfs_ip->i_inline, IDATASIZE);
790                 dilinelock->index++;
791         }
792         /*
793          * copy inline data from in-memory inode to on-disk inode:
794          * 128 byte slot granularity
795          */
796         if (test_cflag(COMMIT_Inlineea, ip)) {
797                 lv = & dilinelock->lv[dilinelock->index];
798                 lv->offset = (dioffset + 3 * 128) >> L2INODESLOTSIZE;
799                 lv->length = 1;
800                 memcpy(&dp->di_inlineea, jfs_ip->i_inline_ea, INODESLOTSIZE);
801                 dilinelock->index++;
802
803                 clear_cflag(COMMIT_Inlineea, ip);
804         }
805
806         /*
807          *      lock/copy inode base: 128 byte slot granularity
808          */
809         lv = & dilinelock->lv[dilinelock->index];
810         lv->offset = dioffset >> L2INODESLOTSIZE;
811         copy_to_dinode(dp, ip);
812         if (test_and_clear_cflag(COMMIT_Dirtable, ip)) {
813                 lv->length = 2;
814                 memcpy(&dp->di_dirtable, &jfs_ip->i_dirtable, 96);
815         } else
816                 lv->length = 1;
817         dilinelock->index++;
818
819         /* release the buffer holding the updated on-disk inode.
820          * the buffer will be later written by commit processing.
821          */
822         write_metapage(mp);
823
824         return (rc);
825 }
826
827
828 /*
829  * NAME:        diFree(ip)
830  *
831  * FUNCTION:    free a specified inode from the inode working map
832  *              for a fileset or aggregate.
833  *
834  *              if the inode to be freed represents the first (only)
835  *              free inode within the iag, the iag will be placed on
836  *              the ag free inode list.
837  *
838  *              freeing the inode will cause the inode extent to be
839  *              freed if the inode is the only allocated inode within
840  *              the extent.  in this case all the disk resource backing
841  *              up the inode extent will be freed. in addition, the iag
842  *              will be placed on the ag extent free list if the extent
843  *              is the first free extent in the iag.  if freeing the
844  *              extent also means that no free inodes will exist for
845  *              the iag, the iag will also be removed from the ag free
846  *              inode list.
847  *
848  *              the iag describing the inode will be freed if the extent
849  *              is to be freed and it is the only backed extent within
850  *              the iag.  in this case, the iag will be removed from the
851  *              ag free extent list and ag free inode list and placed on
852  *              the inode map's free iag list.
853  *
854  *              a careful update approach is used to provide consistency
855  *              in the face of updates to multiple buffers.  under this
856  *              approach, all required buffers are obtained before making
857  *              any updates and are held until all updates are complete.
858  *
859  * PARAMETERS:
860  *      ip      - inode to be freed.
861  *
862  * RETURN VALUES:
863  *      0       - success
864  *      -EIO    - i/o error.
865  */
866 int diFree(struct inode *ip)
867 {
868         int rc;
869         ino_t inum = ip->i_ino;
870         struct iag *iagp, *aiagp, *biagp, *ciagp, *diagp;
871         struct metapage *mp, *amp, *bmp, *cmp, *dmp;
872         int iagno, ino, extno, bitno, sword, agno;
873         int back, fwd;
874         u32 bitmap, mask;
875         struct inode *ipimap = JFS_SBI(ip->i_sb)->ipimap;
876         struct inomap *imap = JFS_IP(ipimap)->i_imap;
877         pxd_t freepxd;
878         tid_t tid;
879         struct inode *iplist[3];
880         struct tlock *tlck;
881         struct pxd_lock *pxdlock;
882
883         /*
884          * This is just to suppress compiler warnings.  The same logic that
885          * references these variables is used to initialize them.
886          */
887         aiagp = biagp = ciagp = diagp = NULL;
888
889         /* get the iag number containing the inode.
890          */
891         iagno = INOTOIAG(inum);
892
893         /* make sure that the iag is contained within
894          * the map.
895          */
896         if (iagno >= imap->im_nextiag) {
897                 print_hex_dump(KERN_ERR, "imap: ", DUMP_PREFIX_ADDRESS, 16, 4,
898                                imap, 32, 0);
899                 jfs_error(ip->i_sb,
900                           "diFree: inum = %d, iagno = %d, nextiag = %d",
901                           (uint) inum, iagno, imap->im_nextiag);
902                 return -EIO;
903         }
904
905         /* get the allocation group for this ino.
906          */
907         agno = JFS_IP(ip)->agno;
908
909         /* Lock the AG specific inode map information
910          */
911         AG_LOCK(imap, agno);
912
913         /* Obtain read lock in imap inode.  Don't release it until we have
914          * read all of the IAG's that we are going to.
915          */
916         IREAD_LOCK(ipimap, RDWRLOCK_IMAP);
917
918         /* read the iag.
919          */
920         if ((rc = diIAGRead(imap, iagno, &mp))) {
921                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
922                 AG_UNLOCK(imap, agno);
923                 return (rc);
924         }
925         iagp = (struct iag *) mp->data;
926
927         /* get the inode number and extent number of the inode within
928          * the iag and the inode number within the extent.
929          */
930         ino = inum & (INOSPERIAG - 1);
931         extno = ino >> L2INOSPEREXT;
932         bitno = ino & (INOSPEREXT - 1);
933         mask = HIGHORDER >> bitno;
934
935         if (!(le32_to_cpu(iagp->wmap[extno]) & mask)) {
936                 jfs_error(ip->i_sb,
937                           "diFree: wmap shows inode already free");
938         }
939
940         if (!addressPXD(&iagp->inoext[extno])) {
941                 release_metapage(mp);
942                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
943                 AG_UNLOCK(imap, agno);
944                 jfs_error(ip->i_sb, "diFree: invalid inoext");
945                 return -EIO;
946         }
947
948         /* compute the bitmap for the extent reflecting the freed inode.
949          */
950         bitmap = le32_to_cpu(iagp->wmap[extno]) & ~mask;
951
952         if (imap->im_agctl[agno].numfree > imap->im_agctl[agno].numinos) {
953                 release_metapage(mp);
954                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
955                 AG_UNLOCK(imap, agno);
956                 jfs_error(ip->i_sb, "diFree: numfree > numinos");
957                 return -EIO;
958         }
959         /*
960          *      inode extent still has some inodes or below low water mark:
961          *      keep the inode extent;
962          */
963         if (bitmap ||
964             imap->im_agctl[agno].numfree < 96 ||
965             (imap->im_agctl[agno].numfree < 288 &&
966              (((imap->im_agctl[agno].numfree * 100) /
967                imap->im_agctl[agno].numinos) <= 25))) {
968                 /* if the iag currently has no free inodes (i.e.,
969                  * the inode being freed is the first free inode of iag),
970                  * insert the iag at head of the inode free list for the ag.
971                  */
972                 if (iagp->nfreeinos == 0) {
973                         /* check if there are any iags on the ag inode
974                          * free list.  if so, read the first one so that
975                          * we can link the current iag onto the list at
976                          * the head.
977                          */
978                         if ((fwd = imap->im_agctl[agno].inofree) >= 0) {
979                                 /* read the iag that currently is the head
980                                  * of the list.
981                                  */
982                                 if ((rc = diIAGRead(imap, fwd, &amp))) {
983                                         IREAD_UNLOCK(ipimap);
984                                         AG_UNLOCK(imap, agno);
985                                         release_metapage(mp);
986                                         return (rc);
987                                 }
988                                 aiagp = (struct iag *) amp->data;
989
990                                 /* make current head point back to the iag.
991                                  */
992                                 aiagp->inofreeback = cpu_to_le32(iagno);
993
994                                 write_metapage(amp);
995                         }
996
997                         /* iag points forward to current head and iag
998                          * becomes the new head of the list.
999                          */
1000                         iagp->inofreefwd =
1001                             cpu_to_le32(imap->im_agctl[agno].inofree);
1002                         iagp->inofreeback = cpu_to_le32(-1);
1003                         imap->im_agctl[agno].inofree = iagno;
1004                 }
1005                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
1006
1007                 /* update the free inode summary map for the extent if
1008                  * freeing the inode means the extent will now have free
1009                  * inodes (i.e., the inode being freed is the first free
1010                  * inode of extent),
1011                  */
1012                 if (iagp->wmap[extno] == cpu_to_le32(ONES)) {
1013                         sword = extno >> L2EXTSPERSUM;
1014                         bitno = extno & (EXTSPERSUM - 1);
1015                         iagp->inosmap[sword] &=
1016                             cpu_to_le32(~(HIGHORDER >> bitno));
1017                 }
1018
1019                 /* update the bitmap.
1020                  */
1021                 iagp->wmap[extno] = cpu_to_le32(bitmap);
1022
1023                 /* update the free inode counts at the iag, ag and
1024                  * map level.
1025                  */
1026                 le32_add_cpu(&iagp->nfreeinos, 1);
1027                 imap->im_agctl[agno].numfree += 1;
1028                 atomic_inc(&imap->im_numfree);
1029
1030                 /* release the AG inode map lock
1031                  */
1032                 AG_UNLOCK(imap, agno);
1033
1034                 /* write the iag */
1035                 write_metapage(mp);
1036
1037                 return (0);
1038         }
1039
1040
1041         /*
1042          *      inode extent has become free and above low water mark:
1043          *      free the inode extent;
1044          */
1045
1046         /*
1047          *      prepare to update iag list(s) (careful update step 1)
1048          */
1049         amp = bmp = cmp = dmp = NULL;
1050         fwd = back = -1;
1051
1052         /* check if the iag currently has no free extents.  if so,
1053          * it will be placed on the head of the ag extent free list.
1054          */
1055         if (iagp->nfreeexts == 0) {
1056                 /* check if the ag extent free list has any iags.
1057                  * if so, read the iag at the head of the list now.
1058                  * this (head) iag will be updated later to reflect
1059                  * the addition of the current iag at the head of
1060                  * the list.
1061                  */
1062                 if ((fwd = imap->im_agctl[agno].extfree) >= 0) {
1063                         if ((rc = diIAGRead(imap, fwd, &amp)))
1064                                 goto error_out;
1065                         aiagp = (struct iag *) amp->data;
1066                 }
1067         } else {
1068                 /* iag has free extents. check if the addition of a free
1069                  * extent will cause all extents to be free within this
1070                  * iag.  if so, the iag will be removed from the ag extent
1071                  * free list and placed on the inode map's free iag list.
1072                  */
1073                 if (iagp->nfreeexts == cpu_to_le32(EXTSPERIAG - 1)) {
1074                         /* in preparation for removing the iag from the
1075                          * ag extent free list, read the iags preceeding
1076                          * and following the iag on the ag extent free
1077                          * list.
1078                          */
1079                         if ((fwd = le32_to_cpu(iagp->extfreefwd)) >= 0) {
1080                                 if ((rc = diIAGRead(imap, fwd, &amp)))
1081                                         goto error_out;
1082                                 aiagp = (struct iag *) amp->data;
1083                         }
1084
1085                         if ((back = le32_to_cpu(iagp->extfreeback)) >= 0) {
1086                                 if ((rc = diIAGRead(imap, back, &bmp)))
1087                                         goto error_out;
1088                                 biagp = (struct iag *) bmp->data;
1089                         }
1090                 }
1091         }
1092
1093         /* remove the iag from the ag inode free list if freeing
1094          * this extent cause the iag to have no free inodes.
1095          */
1096         if (iagp->nfreeinos == cpu_to_le32(INOSPEREXT - 1)) {
1097                 int inofreeback = le32_to_cpu(iagp->inofreeback);
1098                 int inofreefwd = le32_to_cpu(iagp->inofreefwd);
1099
1100                 /* in preparation for removing the iag from the
1101                  * ag inode free list, read the iags preceeding
1102                  * and following the iag on the ag inode free
1103                  * list.  before reading these iags, we must make
1104                  * sure that we already don't have them in hand
1105                  * from up above, since re-reading an iag (buffer)
1106                  * we are currently holding would cause a deadlock.
1107                  */
1108                 if (inofreefwd >= 0) {
1109
1110                         if (inofreefwd == fwd)
1111                                 ciagp = (struct iag *) amp->data;
1112                         else if (inofreefwd == back)
1113                                 ciagp = (struct iag *) bmp->data;
1114                         else {
1115                                 if ((rc =
1116                                      diIAGRead(imap, inofreefwd, &cmp)))
1117                                         goto error_out;
1118                                 ciagp = (struct iag *) cmp->data;
1119                         }
1120                         assert(ciagp != NULL);
1121                 }
1122
1123                 if (inofreeback >= 0) {
1124                         if (inofreeback == fwd)
1125                                 diagp = (struct iag *) amp->data;
1126                         else if (inofreeback == back)
1127                                 diagp = (struct iag *) bmp->data;
1128                         else {
1129                                 if ((rc =
1130                                      diIAGRead(imap, inofreeback, &dmp)))
1131                                         goto error_out;
1132                                 diagp = (struct iag *) dmp->data;
1133                         }
1134                         assert(diagp != NULL);
1135                 }
1136         }
1137
1138         IREAD_UNLOCK(ipimap);
1139
1140         /*
1141          * invalidate any page of the inode extent freed from buffer cache;
1142          */
1143         freepxd = iagp->inoext[extno];
1144         invalidate_pxd_metapages(ip, freepxd);
1145
1146         /*
1147          *      update iag list(s) (careful update step 2)
1148          */
1149         /* add the iag to the ag extent free list if this is the
1150          * first free extent for the iag.
1151          */
1152         if (iagp->nfreeexts == 0) {
1153                 if (fwd >= 0)
1154                         aiagp->extfreeback = cpu_to_le32(iagno);
1155
1156                 iagp->extfreefwd =
1157                     cpu_to_le32(imap->im_agctl[agno].extfree);
1158                 iagp->extfreeback = cpu_to_le32(-1);
1159                 imap->im_agctl[agno].extfree = iagno;
1160         } else {
1161                 /* remove the iag from the ag extent list if all extents
1162                  * are now free and place it on the inode map iag free list.
1163                  */
1164                 if (iagp->nfreeexts == cpu_to_le32(EXTSPERIAG - 1)) {
1165                         if (fwd >= 0)
1166                                 aiagp->extfreeback = iagp->extfreeback;
1167
1168                         if (back >= 0)
1169                                 biagp->extfreefwd = iagp->extfreefwd;
1170                         else
1171                                 imap->im_agctl[agno].extfree =
1172                                     le32_to_cpu(iagp->extfreefwd);
1173
1174                         iagp->extfreefwd = iagp->extfreeback = cpu_to_le32(-1);
1175
1176                         IAGFREE_LOCK(imap);
1177                         iagp->iagfree = cpu_to_le32(imap->im_freeiag);
1178                         imap->im_freeiag = iagno;
1179                         IAGFREE_UNLOCK(imap);
1180                 }
1181         }
1182
1183         /* remove the iag from the ag inode free list if freeing
1184          * this extent causes the iag to have no free inodes.
1185          */
1186         if (iagp->nfreeinos == cpu_to_le32(INOSPEREXT - 1)) {
1187                 if ((int) le32_to_cpu(iagp->inofreefwd) >= 0)
1188                         ciagp->inofreeback = iagp->inofreeback;
1189
1190                 if ((int) le32_to_cpu(iagp->inofreeback) >= 0)
1191                         diagp->inofreefwd = iagp->inofreefwd;
1192                 else
1193                         imap->im_agctl[agno].inofree =
1194                             le32_to_cpu(iagp->inofreefwd);
1195
1196                 iagp->inofreefwd = iagp->inofreeback = cpu_to_le32(-1);
1197         }
1198
1199         /* update the inode extent address and working map
1200          * to reflect the free extent.
1201          * the permanent map should have been updated already
1202          * for the inode being freed.
1203          */
1204         if (iagp->pmap[extno] != 0) {
1205                 jfs_error(ip->i_sb, "diFree: the pmap does not show inode free");
1206         }
1207         iagp->wmap[extno] = 0;
1208         PXDlength(&iagp->inoext[extno], 0);
1209         PXDaddress(&iagp->inoext[extno], 0);
1210
1211         /* update the free extent and free inode summary maps
1212          * to reflect the freed extent.
1213          * the inode summary map is marked to indicate no inodes
1214          * available for the freed extent.
1215          */
1216         sword = extno >> L2EXTSPERSUM;
1217         bitno = extno & (EXTSPERSUM - 1);
1218         mask = HIGHORDER >> bitno;
1219         iagp->inosmap[sword] |= cpu_to_le32(mask);
1220         iagp->extsmap[sword] &= cpu_to_le32(~mask);
1221
1222         /* update the number of free inodes and number of free extents
1223          * for the iag.
1224          */
1225         le32_add_cpu(&iagp->nfreeinos, -(INOSPEREXT - 1));
1226         le32_add_cpu(&iagp->nfreeexts, 1);
1227
1228         /* update the number of free inodes and backed inodes
1229          * at the ag and inode map level.
1230          */
1231         imap->im_agctl[agno].numfree -= (INOSPEREXT - 1);
1232         imap->im_agctl[agno].numinos -= INOSPEREXT;
1233         atomic_sub(INOSPEREXT - 1, &imap->im_numfree);
1234         atomic_sub(INOSPEREXT, &imap->im_numinos);
1235
1236         if (amp)
1237                 write_metapage(amp);
1238         if (bmp)
1239                 write_metapage(bmp);
1240         if (cmp)
1241                 write_metapage(cmp);
1242         if (dmp)
1243                 write_metapage(dmp);
1244
1245         /*
1246          * start transaction to update block allocation map
1247          * for the inode extent freed;
1248          *
1249          * N.B. AG_LOCK is released and iag will be released below, and
1250          * other thread may allocate inode from/reusing the ixad freed
1251          * BUT with new/different backing inode extent from the extent
1252          * to be freed by the transaction;
1253          */
1254         tid = txBegin(ipimap->i_sb, COMMIT_FORCE);
1255         mutex_lock(&JFS_IP(ipimap)->commit_mutex);
1256
1257         /* acquire tlock of the iag page of the freed ixad
1258          * to force the page NOHOMEOK (even though no data is
1259          * logged from the iag page) until NOREDOPAGE|FREEXTENT log
1260          * for the free of the extent is committed;
1261          * write FREEXTENT|NOREDOPAGE log record
1262          * N.B. linelock is overlaid as freed extent descriptor;
1263          */
1264         tlck = txLock(tid, ipimap, mp, tlckINODE | tlckFREE);
1265         pxdlock = (struct pxd_lock *) & tlck->lock;
1266         pxdlock->flag = mlckFREEPXD;
1267         pxdlock->pxd = freepxd;
1268         pxdlock->index = 1;
1269
1270         write_metapage(mp);
1271
1272         iplist[0] = ipimap;
1273
1274         /*
1275          * logredo needs the IAG number and IAG extent index in order
1276          * to ensure that the IMap is consistent.  The least disruptive
1277          * way to pass these values through  to the transaction manager
1278          * is in the iplist array.
1279          *
1280          * It's not pretty, but it works.
1281          */
1282         iplist[1] = (struct inode *) (size_t)iagno;
1283         iplist[2] = (struct inode *) (size_t)extno;
1284
1285         rc = txCommit(tid, 1, &iplist[0], COMMIT_FORCE);
1286
1287         txEnd(tid);
1288         mutex_unlock(&JFS_IP(ipimap)->commit_mutex);
1289
1290         /* unlock the AG inode map information */
1291         AG_UNLOCK(imap, agno);
1292
1293         return (0);
1294
1295       error_out:
1296         IREAD_UNLOCK(ipimap);
1297
1298         if (amp)
1299                 release_metapage(amp);
1300         if (bmp)
1301                 release_metapage(bmp);
1302         if (cmp)
1303                 release_metapage(cmp);
1304         if (dmp)
1305                 release_metapage(dmp);
1306
1307         AG_UNLOCK(imap, agno);
1308
1309         release_metapage(mp);
1310
1311         return (rc);
1312 }
1313
1314 /*
1315  * There are several places in the diAlloc* routines where we initialize
1316  * the inode.
1317  */
1318 static inline void
1319 diInitInode(struct inode *ip, int iagno, int ino, int extno, struct iag * iagp)
1320 {
1321         struct jfs_sb_info *sbi = JFS_SBI(ip->i_sb);
1322         struct jfs_inode_info *jfs_ip = JFS_IP(ip);
1323
1324         ip->i_ino = (iagno << L2INOSPERIAG) + ino;
1325         jfs_ip->ixpxd = iagp->inoext[extno];
1326         jfs_ip->agno = BLKTOAG(le64_to_cpu(iagp->agstart), sbi);
1327         jfs_ip->active_ag = -1;
1328 }
1329
1330
1331 /*
1332  * NAME:        diAlloc(pip,dir,ip)
1333  *
1334  * FUNCTION:    allocate a disk inode from the inode working map
1335  *              for a fileset or aggregate.
1336  *
1337  * PARAMETERS:
1338  *      pip     - pointer to incore inode for the parent inode.
1339  *      dir     - 'true' if the new disk inode is for a directory.
1340  *      ip      - pointer to a new inode
1341  *
1342  * RETURN VALUES:
1343  *      0       - success.
1344  *      -ENOSPC - insufficient disk resources.
1345  *      -EIO    - i/o error.
1346  */
1347 int diAlloc(struct inode *pip, bool dir, struct inode *ip)
1348 {
1349         int rc, ino, iagno, addext, extno, bitno, sword;
1350         int nwords, rem, i, agno;
1351         u32 mask, inosmap, extsmap;
1352         struct inode *ipimap;
1353         struct metapage *mp;
1354         ino_t inum;
1355         struct iag *iagp;
1356         struct inomap *imap;
1357
1358         /* get the pointers to the inode map inode and the
1359          * corresponding imap control structure.
1360          */
1361         ipimap = JFS_SBI(pip->i_sb)->ipimap;
1362         imap = JFS_IP(ipimap)->i_imap;
1363         JFS_IP(ip)->ipimap = ipimap;
1364         JFS_IP(ip)->fileset = FILESYSTEM_I;
1365
1366         /* for a directory, the allocation policy is to start
1367          * at the ag level using the preferred ag.
1368          */
1369         if (dir) {
1370                 agno = dbNextAG(JFS_SBI(pip->i_sb)->ipbmap);
1371                 AG_LOCK(imap, agno);
1372                 goto tryag;
1373         }
1374
1375         /* for files, the policy starts off by trying to allocate from
1376          * the same iag containing the parent disk inode:
1377          * try to allocate the new disk inode close to the parent disk
1378          * inode, using parent disk inode number + 1 as the allocation
1379          * hint.  (we use a left-to-right policy to attempt to avoid
1380          * moving backward on the disk.)  compute the hint within the
1381          * file system and the iag.
1382          */
1383
1384         /* get the ag number of this iag */
1385         agno = JFS_IP(pip)->agno;
1386
1387         if (atomic_read(&JFS_SBI(pip->i_sb)->bmap->db_active[agno])) {
1388                 /*
1389                  * There is an open file actively growing.  We want to
1390                  * allocate new inodes from a different ag to avoid
1391                  * fragmentation problems.
1392                  */
1393                 agno = dbNextAG(JFS_SBI(pip->i_sb)->ipbmap);
1394                 AG_LOCK(imap, agno);
1395                 goto tryag;
1396         }
1397
1398         inum = pip->i_ino + 1;
1399         ino = inum & (INOSPERIAG - 1);
1400
1401         /* back off the hint if it is outside of the iag */
1402         if (ino == 0)
1403                 inum = pip->i_ino;
1404
1405         /* lock the AG inode map information */
1406         AG_LOCK(imap, agno);
1407
1408         /* Get read lock on imap inode */
1409         IREAD_LOCK(ipimap, RDWRLOCK_IMAP);
1410
1411         /* get the iag number and read the iag */
1412         iagno = INOTOIAG(inum);
1413         if ((rc = diIAGRead(imap, iagno, &mp))) {
1414                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
1415                 AG_UNLOCK(imap, agno);
1416                 return (rc);
1417         }
1418         iagp = (struct iag *) mp->data;
1419
1420         /* determine if new inode extent is allowed to be added to the iag.
1421          * new inode extent can be added to the iag if the ag
1422          * has less than 32 free disk inodes and the iag has free extents.
1423          */
1424         addext = (imap->im_agctl[agno].numfree < 32 && iagp->nfreeexts);
1425
1426         /*
1427          *      try to allocate from the IAG
1428          */
1429         /* check if the inode may be allocated from the iag
1430          * (i.e. the inode has free inodes or new extent can be added).
1431          */
1432         if (iagp->nfreeinos || addext) {
1433                 /* determine the extent number of the hint.
1434                  */
1435                 extno = ino >> L2INOSPEREXT;
1436
1437                 /* check if the extent containing the hint has backed
1438                  * inodes.  if so, try to allocate within this extent.
1439                  */
1440                 if (addressPXD(&iagp->inoext[extno])) {
1441                         bitno = ino & (INOSPEREXT - 1);
1442                         if ((bitno =
1443                              diFindFree(le32_to_cpu(iagp->wmap[extno]),
1444                                         bitno))
1445                             < INOSPEREXT) {
1446                                 ino = (extno << L2INOSPEREXT) + bitno;
1447
1448                                 /* a free inode (bit) was found within this
1449                                  * extent, so allocate it.
1450                                  */
1451                                 rc = diAllocBit(imap, iagp, ino);
1452                                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
1453                                 if (rc) {
1454                                         assert(rc == -EIO);
1455                                 } else {
1456                                         /* set the results of the allocation
1457                                          * and write the iag.
1458                                          */
1459                                         diInitInode(ip, iagno, ino, extno,
1460                                                     iagp);
1461                                         mark_metapage_dirty(mp);
1462                                 }
1463                                 release_metapage(mp);
1464
1465                                 /* free the AG lock and return.
1466                                  */
1467                                 AG_UNLOCK(imap, agno);
1468                                 return (rc);
1469                         }
1470
1471                         if (!addext)
1472                                 extno =
1473                                     (extno ==
1474                                      EXTSPERIAG - 1) ? 0 : extno + 1;
1475                 }
1476
1477                 /*
1478                  * no free inodes within the extent containing the hint.
1479                  *
1480                  * try to allocate from the backed extents following
1481                  * hint or, if appropriate (i.e. addext is true), allocate
1482                  * an extent of free inodes at or following the extent
1483                  * containing the hint.
1484                  *
1485                  * the free inode and free extent summary maps are used
1486                  * here, so determine the starting summary map position
1487                  * and the number of words we'll have to examine.  again,
1488                  * the approach is to allocate following the hint, so we
1489                  * might have to initially ignore prior bits of the summary
1490                  * map that represent extents prior to the extent containing
1491                  * the hint and later revisit these bits.
1492                  */
1493                 bitno = extno & (EXTSPERSUM - 1);
1494                 nwords = (bitno == 0) ? SMAPSZ : SMAPSZ + 1;
1495                 sword = extno >> L2EXTSPERSUM;
1496
1497                 /* mask any prior bits for the starting words of the
1498                  * summary map.
1499                  */
1500                 mask = ONES << (EXTSPERSUM - bitno);
1501                 inosmap = le32_to_cpu(iagp->inosmap[sword]) | mask;
1502                 extsmap = le32_to_cpu(iagp->extsmap[sword]) | mask;
1503
1504                 /* scan the free inode and free extent summary maps for
1505                  * free resources.
1506                  */
1507                 for (i = 0; i < nwords; i++) {
1508                         /* check if this word of the free inode summary
1509                          * map describes an extent with free inodes.
1510                          */
1511                         if (~inosmap) {
1512                                 /* an extent with free inodes has been
1513                                  * found. determine the extent number
1514                                  * and the inode number within the extent.
1515                                  */
1516                                 rem = diFindFree(inosmap, 0);
1517                                 extno = (sword << L2EXTSPERSUM) + rem;
1518                                 rem = diFindFree(le32_to_cpu(iagp->wmap[extno]),
1519                                                  0);
1520                                 if (rem >= INOSPEREXT) {
1521                                         IREAD_UNLOCK(ipimap);
1522                                         release_metapage(mp);
1523                                         AG_UNLOCK(imap, agno);
1524                                         jfs_error(ip->i_sb,
1525                                                   "diAlloc: can't find free bit "
1526                                                   "in wmap");
1527                                         return -EIO;
1528                                 }
1529
1530                                 /* determine the inode number within the
1531                                  * iag and allocate the inode from the
1532                                  * map.
1533                                  */
1534                                 ino = (extno << L2INOSPEREXT) + rem;
1535                                 rc = diAllocBit(imap, iagp, ino);
1536                                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
1537                                 if (rc)
1538                                         assert(rc == -EIO);
1539                                 else {
1540                                         /* set the results of the allocation
1541                                          * and write the iag.
1542                                          */
1543                                         diInitInode(ip, iagno, ino, extno,
1544                                                     iagp);
1545                                         mark_metapage_dirty(mp);
1546                                 }
1547                                 release_metapage(mp);
1548
1549                                 /* free the AG lock and return.
1550                                  */
1551                                 AG_UNLOCK(imap, agno);
1552                                 return (rc);
1553
1554                         }
1555
1556                         /* check if we may allocate an extent of free
1557                          * inodes and whether this word of the free
1558                          * extents summary map describes a free extent.
1559                          */
1560                         if (addext && ~extsmap) {
1561                                 /* a free extent has been found.  determine
1562                                  * the extent number.
1563                                  */
1564                                 rem = diFindFree(extsmap, 0);
1565                                 extno = (sword << L2EXTSPERSUM) + rem;
1566
1567                                 /* allocate an extent of free inodes.
1568                                  */
1569                                 if ((rc = diNewExt(imap, iagp, extno))) {
1570                                         /* if there is no disk space for a
1571                                          * new extent, try to allocate the
1572                                          * disk inode from somewhere else.
1573                                          */
1574                                         if (rc == -ENOSPC)
1575                                                 break;
1576
1577                                         assert(rc == -EIO);
1578                                 } else {
1579                                         /* set the results of the allocation
1580                                          * and write the iag.
1581                                          */
1582                                         diInitInode(ip, iagno,
1583                                                     extno << L2INOSPEREXT,
1584                                                     extno, iagp);
1585                                         mark_metapage_dirty(mp);
1586                                 }
1587                                 release_metapage(mp);
1588                                 /* free the imap inode & the AG lock & return.
1589                                  */
1590                                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
1591                                 AG_UNLOCK(imap, agno);
1592                                 return (rc);
1593                         }
1594
1595                         /* move on to the next set of summary map words.
1596                          */
1597                         sword = (sword == SMAPSZ - 1) ? 0 : sword + 1;
1598                         inosmap = le32_to_cpu(iagp->inosmap[sword]);
1599                         extsmap = le32_to_cpu(iagp->extsmap[sword]);
1600                 }
1601         }
1602         /* unlock imap inode */
1603         IREAD_UNLOCK(ipimap);
1604
1605         /* nothing doing in this iag, so release it. */
1606         release_metapage(mp);
1607
1608       tryag:
1609         /*
1610          * try to allocate anywhere within the same AG as the parent inode.
1611          */
1612         rc = diAllocAG(imap, agno, dir, ip);
1613
1614         AG_UNLOCK(imap, agno);
1615
1616         if (rc != -ENOSPC)
1617                 return (rc);
1618
1619         /*
1620          * try to allocate in any AG.
1621          */
1622         return (diAllocAny(imap, agno, dir, ip));
1623 }
1624
1625
1626 /*
1627  * NAME:        diAllocAG(imap,agno,dir,ip)
1628  *
1629  * FUNCTION:    allocate a disk inode from the allocation group.
1630  *
1631  *              this routine first determines if a new extent of free
1632  *              inodes should be added for the allocation group, with
1633  *              the current request satisfied from this extent. if this
1634  *              is the case, an attempt will be made to do just that.  if
1635  *              this attempt fails or it has been determined that a new
1636  *              extent should not be added, an attempt is made to satisfy
1637  *              the request by allocating an existing (backed) free inode
1638  *              from the allocation group.
1639  *
1640  * PRE CONDITION: Already have the AG lock for this AG.
1641  *
1642  * PARAMETERS:
1643  *      imap    - pointer to inode map control structure.
1644  *      agno    - allocation group to allocate from.
1645  *      dir     - 'true' if the new disk inode is for a directory.
1646  *      ip      - pointer to the new inode to be filled in on successful return
1647  *                with the disk inode number allocated, its extent address
1648  *                and the start of the ag.
1649  *
1650  * RETURN VALUES:
1651  *      0       - success.
1652  *      -ENOSPC - insufficient disk resources.
1653  *      -EIO    - i/o error.
1654  */
1655 static int
1656 diAllocAG(struct inomap * imap, int agno, bool dir, struct inode *ip)
1657 {
1658         int rc, addext, numfree, numinos;
1659
1660         /* get the number of free and the number of backed disk
1661          * inodes currently within the ag.
1662          */
1663         numfree = imap->im_agctl[agno].numfree;
1664         numinos = imap->im_agctl[agno].numinos;
1665
1666         if (numfree > numinos) {
1667                 jfs_error(ip->i_sb, "diAllocAG: numfree > numinos");
1668                 return -EIO;
1669         }
1670
1671         /* determine if we should allocate a new extent of free inodes
1672          * within the ag: for directory inodes, add a new extent
1673          * if there are a small number of free inodes or number of free
1674          * inodes is a small percentage of the number of backed inodes.
1675          */
1676         if (dir)
1677                 addext = (numfree < 64 ||
1678                           (numfree < 256
1679                            && ((numfree * 100) / numinos) <= 20));
1680         else
1681                 addext = (numfree == 0);
1682
1683         /*
1684          * try to allocate a new extent of free inodes.
1685          */
1686         if (addext) {
1687                 /* if free space is not avaliable for this new extent, try
1688                  * below to allocate a free and existing (already backed)
1689                  * inode from the ag.
1690                  */
1691                 if ((rc = diAllocExt(imap, agno, ip)) != -ENOSPC)
1692                         return (rc);
1693         }
1694
1695         /*
1696          * try to allocate an existing free inode from the ag.
1697          */
1698         return (diAllocIno(imap, agno, ip));
1699 }
1700
1701
1702 /*
1703  * NAME:        diAllocAny(imap,agno,dir,iap)
1704  *
1705  * FUNCTION:    allocate a disk inode from any other allocation group.
1706  *
1707  *              this routine is called when an allocation attempt within
1708  *              the primary allocation group has failed. if attempts to
1709  *              allocate an inode from any allocation group other than the
1710  *              specified primary group.
1711  *
1712  * PARAMETERS:
1713  *      imap    - pointer to inode map control structure.
1714  *      agno    - primary allocation group (to avoid).
1715  *      dir     - 'true' if the new disk inode is for a directory.
1716  *      ip      - pointer to a new inode to be filled in on successful return
1717  *                with the disk inode number allocated, its extent address
1718  *                and the start of the ag.
1719  *
1720  * RETURN VALUES:
1721  *      0       - success.
1722  *      -ENOSPC - insufficient disk resources.
1723  *      -EIO    - i/o error.
1724  */
1725 static int
1726 diAllocAny(struct inomap * imap, int agno, bool dir, struct inode *ip)
1727 {
1728         int ag, rc;
1729         int maxag = JFS_SBI(imap->im_ipimap->i_sb)->bmap->db_maxag;
1730
1731
1732         /* try to allocate from the ags following agno up to
1733          * the maximum ag number.
1734          */
1735         for (ag = agno + 1; ag <= maxag; ag++) {
1736                 AG_LOCK(imap, ag);
1737
1738                 rc = diAllocAG(imap, ag, dir, ip);
1739
1740                 AG_UNLOCK(imap, ag);
1741
1742                 if (rc != -ENOSPC)
1743                         return (rc);
1744         }
1745
1746         /* try to allocate from the ags in front of agno.
1747          */
1748         for (ag = 0; ag < agno; ag++) {
1749                 AG_LOCK(imap, ag);
1750
1751                 rc = diAllocAG(imap, ag, dir, ip);
1752
1753                 AG_UNLOCK(imap, ag);
1754
1755                 if (rc != -ENOSPC)
1756                         return (rc);
1757         }
1758
1759         /* no free disk inodes.
1760          */
1761         return -ENOSPC;
1762 }
1763
1764
1765 /*
1766  * NAME:        diAllocIno(imap,agno,ip)
1767  *
1768  * FUNCTION:    allocate a disk inode from the allocation group's free
1769  *              inode list, returning an error if this free list is
1770  *              empty (i.e. no iags on the list).
1771  *
1772  *              allocation occurs from the first iag on the list using
1773  *              the iag's free inode summary map to find the leftmost
1774  *              free inode in the iag.
1775  *
1776  * PRE CONDITION: Already have AG lock for this AG.
1777  *
1778  * PARAMETERS:
1779  *      imap    - pointer to inode map control structure.
1780  *      agno    - allocation group.
1781  *      ip      - pointer to new inode to be filled in on successful return
1782  *                with the disk inode number allocated, its extent address
1783  *                and the start of the ag.
1784  *
1785  * RETURN VALUES:
1786  *      0       - success.
1787  *      -ENOSPC - insufficient disk resources.
1788  *      -EIO    - i/o error.
1789  */
1790 static int diAllocIno(struct inomap * imap, int agno, struct inode *ip)
1791 {
1792         int iagno, ino, rc, rem, extno, sword;
1793         struct metapage *mp;
1794         struct iag *iagp;
1795
1796         /* check if there are iags on the ag's free inode list.
1797          */
1798         if ((iagno = imap->im_agctl[agno].inofree) < 0)
1799                 return -ENOSPC;
1800
1801         /* obtain read lock on imap inode */
1802         IREAD_LOCK(imap->im_ipimap, RDWRLOCK_IMAP);
1803
1804         /* read the iag at the head of the list.
1805          */
1806         if ((rc = diIAGRead(imap, iagno, &mp))) {
1807                 IREAD_UNLOCK(imap->im_ipimap);
1808                 return (rc);
1809         }
1810         iagp = (struct iag *) mp->data;
1811
1812         /* better be free inodes in this iag if it is on the
1813          * list.
1814          */
1815         if (!iagp->nfreeinos) {
1816                 IREAD_UNLOCK(imap->im_ipimap);
1817                 release_metapage(mp);
1818                 jfs_error(ip->i_sb,
1819                           "diAllocIno: nfreeinos = 0, but iag on freelist");
1820                 return -EIO;
1821         }
1822
1823         /* scan the free inode summary map to find an extent
1824          * with free inodes.
1825          */
1826         for (sword = 0;; sword++) {
1827                 if (sword >= SMAPSZ) {
1828                         IREAD_UNLOCK(imap->im_ipimap);
1829                         release_metapage(mp);
1830                         jfs_error(ip->i_sb,
1831                                   "diAllocIno: free inode not found in summary map");
1832                         return -EIO;
1833                 }
1834
1835                 if (~iagp->inosmap[sword])
1836                         break;
1837         }
1838
1839         /* found a extent with free inodes. determine
1840          * the extent number.
1841          */
1842         rem = diFindFree(le32_to_cpu(iagp->inosmap[sword]), 0);
1843         if (rem >= EXTSPERSUM) {
1844                 IREAD_UNLOCK(imap->im_ipimap);
1845                 release_metapage(mp);
1846                 jfs_error(ip->i_sb, "diAllocIno: no free extent found");
1847                 return -EIO;
1848         }
1849         extno = (sword << L2EXTSPERSUM) + rem;
1850
1851         /* find the first free inode in the extent.
1852          */
1853         rem = diFindFree(le32_to_cpu(iagp->wmap[extno]), 0);
1854         if (rem >= INOSPEREXT) {
1855                 IREAD_UNLOCK(imap->im_ipimap);
1856                 release_metapage(mp);
1857                 jfs_error(ip->i_sb, "diAllocIno: free inode not found");
1858                 return -EIO;
1859         }
1860
1861         /* compute the inode number within the iag.
1862          */
1863         ino = (extno << L2INOSPEREXT) + rem;
1864
1865         /* allocate the inode.
1866          */
1867         rc = diAllocBit(imap, iagp, ino);
1868         IREAD_UNLOCK(imap->im_ipimap);
1869         if (rc) {
1870                 release_metapage(mp);
1871                 return (rc);
1872         }
1873
1874         /* set the results of the allocation and write the iag.
1875          */
1876         diInitInode(ip, iagno, ino, extno, iagp);
1877         write_metapage(mp);
1878
1879         return (0);
1880 }
1881
1882
1883 /*
1884  * NAME:        diAllocExt(imap,agno,ip)
1885  *
1886  * FUNCTION:    add a new extent of free inodes to an iag, allocating
1887  *              an inode from this extent to satisfy the current allocation
1888  *              request.
1889  *
1890  *              this routine first tries to find an existing iag with free
1891  *              extents through the ag free extent list.  if list is not
1892  *              empty, the head of the list will be selected as the home
1893  *              of the new extent of free inodes.  otherwise (the list is
1894  *              empty), a new iag will be allocated for the ag to contain
1895  *              the extent.
1896  *
1897  *              once an iag has been selected, the free extent summary map
1898  *              is used to locate a free extent within the iag and diNewExt()
1899  *              is called to initialize the extent, with initialization
1900  *              including the allocation of the first inode of the extent
1901  *              for the purpose of satisfying this request.
1902  *
1903  * PARAMETERS:
1904  *      imap    - pointer to inode map control structure.
1905  *      agno    - allocation group number.
1906  *      ip      - pointer to new inode to be filled in on successful return
1907  *                with the disk inode number allocated, its extent address
1908  *                and the start of the ag.
1909  *
1910  * RETURN VALUES:
1911  *      0       - success.
1912  *      -ENOSPC - insufficient disk resources.
1913  *      -EIO    - i/o error.
1914  */
1915 static int diAllocExt(struct inomap * imap, int agno, struct inode *ip)
1916 {
1917         int rem, iagno, sword, extno, rc;
1918         struct metapage *mp;
1919         struct iag *iagp;
1920
1921         /* check if the ag has any iags with free extents.  if not,
1922          * allocate a new iag for the ag.
1923          */
1924         if ((iagno = imap->im_agctl[agno].extfree) < 0) {
1925                 /* If successful, diNewIAG will obtain the read lock on the
1926                  * imap inode.
1927                  */
1928                 if ((rc = diNewIAG(imap, &iagno, agno, &mp))) {
1929                         return (rc);
1930                 }
1931                 iagp = (struct iag *) mp->data;
1932
1933                 /* set the ag number if this a brand new iag
1934                  */
1935                 iagp->agstart =
1936                     cpu_to_le64(AGTOBLK(agno, imap->im_ipimap));
1937         } else {
1938                 /* read the iag.
1939                  */
1940                 IREAD_LOCK(imap->im_ipimap, RDWRLOCK_IMAP);
1941                 if ((rc = diIAGRead(imap, iagno, &mp))) {
1942                         IREAD_UNLOCK(imap->im_ipimap);
1943                         jfs_error(ip->i_sb, "diAllocExt: error reading iag");
1944                         return rc;
1945                 }
1946                 iagp = (struct iag *) mp->data;
1947         }
1948
1949         /* using the free extent summary map, find a free extent.
1950          */
1951         for (sword = 0;; sword++) {
1952                 if (sword >= SMAPSZ) {
1953                         release_metapage(mp);
1954                         IREAD_UNLOCK(imap->im_ipimap);
1955                         jfs_error(ip->i_sb,
1956                                   "diAllocExt: free ext summary map not found");
1957                         return -EIO;
1958                 }
1959                 if (~iagp->extsmap[sword])
1960                         break;
1961         }
1962
1963         /* determine the extent number of the free extent.
1964          */
1965         rem = diFindFree(le32_to_cpu(iagp->extsmap[sword]), 0);
1966         if (rem >= EXTSPERSUM) {
1967                 release_metapage(mp);
1968                 IREAD_UNLOCK(imap->im_ipimap);
1969                 jfs_error(ip->i_sb, "diAllocExt: free extent not found");
1970                 return -EIO;
1971         }
1972         extno = (sword << L2EXTSPERSUM) + rem;
1973
1974         /* initialize the new extent.
1975          */
1976         rc = diNewExt(imap, iagp, extno);
1977         IREAD_UNLOCK(imap->im_ipimap);
1978         if (rc) {
1979                 /* something bad happened.  if a new iag was allocated,
1980                  * place it back on the inode map's iag free list, and
1981                  * clear the ag number information.
1982                  */
1983                 if (iagp->nfreeexts == cpu_to_le32(EXTSPERIAG)) {
1984                         IAGFREE_LOCK(imap);
1985                         iagp->iagfree = cpu_to_le32(imap->im_freeiag);
1986                         imap->im_freeiag = iagno;
1987                         IAGFREE_UNLOCK(imap);
1988                 }
1989                 write_metapage(mp);
1990                 return (rc);
1991         }
1992
1993         /* set the results of the allocation and write the iag.
1994          */
1995         diInitInode(ip, iagno, extno << L2INOSPEREXT, extno, iagp);
1996
1997         write_metapage(mp);
1998
1999         return (0);
2000 }
2001
2002
2003 /*
2004  * NAME:        diAllocBit(imap,iagp,ino)
2005  *
2006  * FUNCTION:    allocate a backed inode from an iag.
2007  *
2008  *              this routine performs the mechanics of allocating a
2009  *              specified inode from a backed extent.
2010  *
2011  *              if the inode to be allocated represents the last free
2012  *              inode within the iag, the iag will be removed from the
2013  *              ag free inode list.
2014  *
2015  *              a careful update approach is used to provide consistency
2016  *              in the face of updates to multiple buffers.  under this
2017  *              approach, all required buffers are obtained before making
2018  *              any updates and are held all are updates are complete.
2019  *
2020  * PRE CONDITION: Already have buffer lock on iagp.  Already have AG lock on
2021  *      this AG.  Must have read lock on imap inode.
2022  *
2023  * PARAMETERS:
2024  *      imap    - pointer to inode map control structure.
2025  *      iagp    - pointer to iag.
2026  *      ino     - inode number to be allocated within the iag.
2027  *
2028  * RETURN VALUES:
2029  *      0       - success.
2030  *      -ENOSPC - insufficient disk resources.
2031  *      -EIO    - i/o error.
2032  */
2033 static int diAllocBit(struct inomap * imap, struct iag * iagp, int ino)
2034 {
2035         int extno, bitno, agno, sword, rc;
2036         struct metapage *amp = NULL, *bmp = NULL;
2037         struct iag *aiagp = NULL, *biagp = NULL;
2038         u32 mask;
2039
2040         /* check if this is the last free inode within the iag.
2041          * if so, it will have to be removed from the ag free
2042          * inode list, so get the iags preceeding and following
2043          * it on the list.
2044          */
2045         if (iagp->nfreeinos == cpu_to_le32(1)) {
2046                 if ((int) le32_to_cpu(iagp->inofreefwd) >= 0) {
2047                         if ((rc =
2048                              diIAGRead(imap, le32_to_cpu(iagp->inofreefwd),
2049                                        &amp)))
2050                                 return (rc);
2051                         aiagp = (struct iag *) amp->data;
2052                 }
2053
2054                 if ((int) le32_to_cpu(iagp->inofreeback) >= 0) {
2055                         if ((rc =
2056                              diIAGRead(imap,
2057                                        le32_to_cpu(iagp->inofreeback),
2058                                        &bmp))) {
2059                                 if (amp)
2060                                         release_metapage(amp);
2061                                 return (rc);
2062                         }
2063                         biagp = (struct iag *) bmp->data;
2064                 }
2065         }
2066
2067         /* get the ag number, extent number, inode number within
2068          * the extent.
2069          */
2070         agno = BLKTOAG(le64_to_cpu(iagp->agstart), JFS_SBI(imap->im_ipimap->i_sb));
2071         extno = ino >> L2INOSPEREXT;
2072         bitno = ino & (INOSPEREXT - 1);
2073
2074         /* compute the mask for setting the map.
2075          */
2076         mask = HIGHORDER >> bitno;
2077
2078         /* the inode should be free and backed.
2079          */
2080         if (((le32_to_cpu(iagp->pmap[extno]) & mask) != 0) ||
2081             ((le32_to_cpu(iagp->wmap[extno]) & mask) != 0) ||
2082             (addressPXD(&iagp->inoext[extno]) == 0)) {
2083                 if (amp)
2084                         release_metapage(amp);
2085                 if (bmp)
2086                         release_metapage(bmp);
2087
2088                 jfs_error(imap->im_ipimap->i_sb,
2089                           "diAllocBit: iag inconsistent");
2090                 return -EIO;
2091         }
2092
2093         /* mark the inode as allocated in the working map.
2094          */
2095         iagp->wmap[extno] |= cpu_to_le32(mask);
2096
2097         /* check if all inodes within the extent are now
2098          * allocated.  if so, update the free inode summary
2099          * map to reflect this.
2100          */
2101         if (iagp->wmap[extno] == cpu_to_le32(ONES)) {
2102                 sword = extno >> L2EXTSPERSUM;
2103                 bitno = extno & (EXTSPERSUM - 1);
2104                 iagp->inosmap[sword] |= cpu_to_le32(HIGHORDER >> bitno);
2105         }
2106
2107         /* if this was the last free inode in the iag, remove the
2108          * iag from the ag free inode list.
2109          */
2110         if (iagp->nfreeinos == cpu_to_le32(1)) {
2111                 if (amp) {
2112                         aiagp->inofreeback = iagp->inofreeback;
2113                         write_metapage(amp);
2114                 }
2115
2116                 if (bmp) {
2117                         biagp->inofreefwd = iagp->inofreefwd;
2118                         write_metapage(bmp);
2119                 } else {
2120                         imap->im_agctl[agno].inofree =
2121                             le32_to_cpu(iagp->inofreefwd);
2122                 }
2123                 iagp->inofreefwd = iagp->inofreeback = cpu_to_le32(-1);
2124         }
2125
2126         /* update the free inode count at the iag, ag, inode
2127          * map levels.
2128          */
2129         le32_add_cpu(&iagp->nfreeinos, -1);
2130         imap->im_agctl[agno].numfree -= 1;
2131         atomic_dec(&imap->im_numfree);
2132
2133         return (0);
2134 }
2135
2136
2137 /*
2138  * NAME:        diNewExt(imap,iagp,extno)
2139  *
2140  * FUNCTION:    initialize a new extent of inodes for an iag, allocating
2141  *              the first inode of the extent for use for the current
2142  *              allocation request.
2143  *
2144  *              disk resources are allocated for the new extent of inodes
2145  *              and the inodes themselves are initialized to reflect their
2146  *              existence within the extent (i.e. their inode numbers and
2147  *              inode extent addresses are set) and their initial state
2148  *              (mode and link count are set to zero).
2149  *
2150  *              if the iag is new, it is not yet on an ag extent free list
2151  *              but will now be placed on this list.
2152  *
2153  *              if the allocation of the new extent causes the iag to
2154  *              have no free extent, the iag will be removed from the
2155  *              ag extent free list.
2156  *
2157  *              if the iag has no free backed inodes, it will be placed
2158  *              on the ag free inode list, since the addition of the new
2159  *              extent will now cause it to have free inodes.
2160  *
2161  *              a careful update approach is used to provide consistency
2162  *              (i.e. list consistency) in the face of updates to multiple
2163  *              buffers.  under this approach, all required buffers are
2164  *              obtained before making any updates and are held until all
2165  *              updates are complete.
2166  *
2167  * PRE CONDITION: Already have buffer lock on iagp.  Already have AG lock on
2168  *      this AG.  Must have read lock on imap inode.
2169  *
2170  * PARAMETERS:
2171  *      imap    - pointer to inode map control structure.
2172  *      iagp    - pointer to iag.
2173  *      extno   - extent number.
2174  *
2175  * RETURN VALUES:
2176  *      0       - success.
2177  *      -ENOSPC - insufficient disk resources.
2178  *      -EIO    - i/o error.
2179  */
2180 static int diNewExt(struct inomap * imap, struct iag * iagp, int extno)
2181 {
2182         int agno, iagno, fwd, back, freei = 0, sword, rc;
2183         struct iag *aiagp = NULL, *biagp = NULL, *ciagp = NULL;
2184         struct metapage *amp, *bmp, *cmp, *dmp;
2185         struct inode *ipimap;
2186         s64 blkno, hint;
2187         int i, j;
2188         u32 mask;
2189         ino_t ino;
2190         struct dinode *dp;
2191         struct jfs_sb_info *sbi;
2192
2193         /* better have free extents.
2194          */
2195         if (!iagp->nfreeexts) {
2196                 jfs_error(imap->im_ipimap->i_sb, "diNewExt: no free extents");
2197                 return -EIO;
2198         }
2199
2200         /* get the inode map inode.
2201          */
2202         ipimap = imap->im_ipimap;
2203         sbi = JFS_SBI(ipimap->i_sb);
2204
2205         amp = bmp = cmp = NULL;
2206
2207         /* get the ag and iag numbers for this iag.
2208          */
2209         agno = BLKTOAG(le64_to_cpu(iagp->agstart), sbi);
2210         iagno = le32_to_cpu(iagp->iagnum);
2211
2212         /* check if this is the last free extent within the
2213          * iag.  if so, the iag must be removed from the ag
2214          * free extent list, so get the iags preceeding and
2215          * following the iag on this list.
2216          */
2217         if (iagp->nfreeexts == cpu_to_le32(1)) {
2218                 if ((fwd = le32_to_cpu(iagp->extfreefwd)) >= 0) {
2219                         if ((rc = diIAGRead(imap, fwd, &amp)))
2220                                 return (rc);
2221                         aiagp = (struct iag *) amp->data;
2222                 }
2223
2224                 if ((back = le32_to_cpu(iagp->extfreeback)) >= 0) {
2225                         if ((rc = diIAGRead(imap, back, &bmp)))
2226                                 goto error_out;
2227                         biagp = (struct iag *) bmp->data;
2228                 }
2229         } else {
2230                 /* the iag has free extents.  if all extents are free
2231                  * (as is the case for a newly allocated iag), the iag
2232                  * must be added to the ag free extent list, so get
2233                  * the iag at the head of the list in preparation for
2234                  * adding this iag to this list.
2235                  */
2236                 fwd = back = -1;
2237                 if (iagp->nfreeexts == cpu_to_le32(EXTSPERIAG)) {
2238                         if ((fwd = imap->im_agctl[agno].extfree) >= 0) {
2239                                 if ((rc = diIAGRead(imap, fwd, &amp)))
2240                                         goto error_out;
2241                                 aiagp = (struct iag *) amp->data;
2242                         }
2243                 }
2244         }
2245
2246         /* check if the iag has no free inodes.  if so, the iag
2247          * will have to be added to the ag free inode list, so get
2248          * the iag at the head of the list in preparation for
2249          * adding this iag to this list.  in doing this, we must
2250          * check if we already have the iag at the head of
2251          * the list in hand.
2252          */
2253         if (iagp->nfreeinos == 0) {
2254                 freei = imap->im_agctl[agno].inofree;
2255
2256                 if (freei >= 0) {
2257                         if (freei == fwd) {
2258                                 ciagp = aiagp;
2259                         } else if (freei == back) {
2260                                 ciagp = biagp;
2261                         } else {
2262                                 if ((rc = diIAGRead(imap, freei, &cmp)))
2263                                         goto error_out;
2264                                 ciagp = (struct iag *) cmp->data;
2265                         }
2266                         if (ciagp == NULL) {
2267                                 jfs_error(imap->im_ipimap->i_sb,
2268                                           "diNewExt: ciagp == NULL");
2269                                 rc = -EIO;
2270                                 goto error_out;
2271                         }
2272                 }
2273         }
2274
2275         /* allocate disk space for the inode extent.
2276          */
2277         if ((extno == 0) || (addressPXD(&iagp->inoext[extno - 1]) == 0))
2278                 hint = ((s64) agno << sbi->bmap->db_agl2size) - 1;
2279         else
2280                 hint = addressPXD(&iagp->inoext[extno - 1]) +
2281                     lengthPXD(&iagp->inoext[extno - 1]) - 1;
2282
2283         if ((rc = dbAlloc(ipimap, hint, (s64) imap->im_nbperiext, &blkno)))
2284                 goto error_out;
2285
2286         /* compute the inode number of the first inode within the
2287          * extent.
2288          */
2289         ino = (iagno << L2INOSPERIAG) + (extno << L2INOSPEREXT);
2290
2291         /* initialize the inodes within the newly allocated extent a
2292          * page at a time.
2293          */
2294         for (i = 0; i < imap->im_nbperiext; i += sbi->nbperpage) {
2295                 /* get a buffer for this page of disk inodes.
2296                  */
2297                 dmp = get_metapage(ipimap, blkno + i, PSIZE, 1);
2298                 if (dmp == NULL) {
2299                         rc = -EIO;
2300                         goto error_out;
2301                 }
2302                 dp = (struct dinode *) dmp->data;
2303
2304                 /* initialize the inode number, mode, link count and
2305                  * inode extent address.
2306                  */
2307                 for (j = 0; j < INOSPERPAGE; j++, dp++, ino++) {
2308                         dp->di_inostamp = cpu_to_le32(sbi->inostamp);
2309                         dp->di_number = cpu_to_le32(ino);
2310                         dp->di_fileset = cpu_to_le32(FILESYSTEM_I);
2311                         dp->di_mode = 0;
2312                         dp->di_nlink = 0;
2313                         PXDaddress(&(dp->di_ixpxd), blkno);
2314                         PXDlength(&(dp->di_ixpxd), imap->im_nbperiext);
2315                 }
2316                 write_metapage(dmp);
2317         }
2318
2319         /* if this is the last free extent within the iag, remove the
2320          * iag from the ag free extent list.
2321          */
2322         if (iagp->nfreeexts == cpu_to_le32(1)) {
2323                 if (fwd >= 0)
2324                         aiagp->extfreeback = iagp->extfreeback;
2325
2326                 if (back >= 0)
2327                         biagp->extfreefwd = iagp->extfreefwd;
2328                 else
2329                         imap->im_agctl[agno].extfree =
2330                             le32_to_cpu(iagp->extfreefwd);
2331
2332                 iagp->extfreefwd = iagp->extfreeback = cpu_to_le32(-1);
2333         } else {
2334                 /* if the iag has all free extents (newly allocated iag),
2335                  * add the iag to the ag free extent list.
2336                  */
2337                 if (iagp->nfreeexts == cpu_to_le32(EXTSPERIAG)) {
2338                         if (fwd >= 0)
2339                                 aiagp->extfreeback = cpu_to_le32(iagno);
2340
2341                         iagp->extfreefwd = cpu_to_le32(fwd);
2342                         iagp->extfreeback = cpu_to_le32(-1);
2343                         imap->im_agctl[agno].extfree = iagno;
2344                 }
2345         }
2346
2347         /* if the iag has no free inodes, add the iag to the
2348          * ag free inode list.
2349          */
2350         if (iagp->nfreeinos == 0) {
2351                 if (freei >= 0)
2352                         ciagp->inofreeback = cpu_to_le32(iagno);
2353
2354                 iagp->inofreefwd =
2355                     cpu_to_le32(imap->im_agctl[agno].inofree);
2356                 iagp->inofreeback = cpu_to_le32(-1);
2357                 imap->im_agctl[agno].inofree = iagno;
2358         }
2359
2360         /* initialize the extent descriptor of the extent. */
2361         PXDlength(&iagp->inoext[extno], imap->im_nbperiext);
2362         PXDaddress(&iagp->inoext[extno], blkno);
2363
2364         /* initialize the working and persistent map of the extent.
2365          * the working map will be initialized such that
2366          * it indicates the first inode of the extent is allocated.
2367          */
2368         iagp->wmap[extno] = cpu_to_le32(HIGHORDER);
2369         iagp->pmap[extno] = 0;
2370
2371         /* update the free inode and free extent summary maps
2372          * for the extent to indicate the extent has free inodes
2373          * and no longer represents a free extent.
2374          */
2375         sword = extno >> L2EXTSPERSUM;
2376         mask = HIGHORDER >> (extno & (EXTSPERSUM - 1));
2377         iagp->extsmap[sword] |= cpu_to_le32(mask);
2378         iagp->inosmap[sword] &= cpu_to_le32(~mask);
2379
2380         /* update the free inode and free extent counts for the
2381          * iag.
2382          */
2383         le32_add_cpu(&iagp->nfreeinos, (INOSPEREXT - 1));
2384         le32_add_cpu(&iagp->nfreeexts, -1);
2385
2386         /* update the free and backed inode counts for the ag.
2387          */
2388         imap->im_agctl[agno].numfree += (INOSPEREXT - 1);
2389         imap->im_agctl[agno].numinos += INOSPEREXT;
2390
2391         /* update the free and backed inode counts for the inode map.
2392          */
2393         atomic_add(INOSPEREXT - 1, &imap->im_numfree);
2394         atomic_add(INOSPEREXT, &imap->im_numinos);
2395
2396         /* write the iags.
2397          */
2398         if (amp)
2399                 write_metapage(amp);
2400         if (bmp)
2401                 write_metapage(bmp);
2402         if (cmp)
2403                 write_metapage(cmp);
2404
2405         return (0);
2406
2407       error_out:
2408
2409         /* release the iags.
2410          */
2411         if (amp)
2412                 release_metapage(amp);
2413         if (bmp)
2414                 release_metapage(bmp);
2415         if (cmp)
2416                 release_metapage(cmp);
2417
2418         return (rc);
2419 }
2420
2421
2422 /*
2423  * NAME:        diNewIAG(imap,iagnop,agno)
2424  *
2425  * FUNCTION:    allocate a new iag for an allocation group.
2426  *
2427  *              first tries to allocate the iag from the inode map
2428  *              iagfree list:
2429  *              if the list has free iags, the head of the list is removed
2430  *              and returned to satisfy the request.
2431  *              if the inode map's iag free list is empty, the inode map
2432  *              is extended to hold a new iag. this new iag is initialized
2433  *              and returned to satisfy the request.
2434  *
2435  * PARAMETERS:
2436  *      imap    - pointer to inode map control structure.
2437  *      iagnop  - pointer to an iag number set with the number of the
2438  *                newly allocated iag upon successful return.
2439  *      agno    - allocation group number.
2440  *      bpp     - Buffer pointer to be filled in with new IAG's buffer
2441  *
2442  * RETURN VALUES:
2443  *      0       - success.
2444  *      -ENOSPC - insufficient disk resources.
2445  *      -EIO    - i/o error.
2446  *
2447  * serialization:
2448  *      AG lock held on entry/exit;
2449  *      write lock on the map is held inside;
2450  *      read lock on the map is held on successful completion;
2451  *
2452  * note: new iag transaction:
2453  * . synchronously write iag;
2454  * . write log of xtree and inode of imap;
2455  * . commit;
2456  * . synchronous write of xtree (right to left, bottom to top);
2457  * . at start of logredo(): init in-memory imap with one additional iag page;
2458  * . at end of logredo(): re-read imap inode to determine
2459  *   new imap size;
2460  */
2461 static int
2462 diNewIAG(struct inomap * imap, int *iagnop, int agno, struct metapage ** mpp)
2463 {
2464         int rc;
2465         int iagno, i, xlen;
2466         struct inode *ipimap;
2467         struct super_block *sb;
2468         struct jfs_sb_info *sbi;
2469         struct metapage *mp;
2470         struct iag *iagp;
2471         s64 xaddr = 0;
2472         s64 blkno;
2473         tid_t tid;
2474         struct inode *iplist[1];
2475
2476         /* pick up pointers to the inode map and mount inodes */
2477         ipimap = imap->im_ipimap;
2478         sb = ipimap->i_sb;
2479         sbi = JFS_SBI(sb);
2480
2481         /* acquire the free iag lock */
2482         IAGFREE_LOCK(imap);
2483
2484         /* if there are any iags on the inode map free iag list,
2485          * allocate the iag from the head of the list.
2486          */
2487         if (imap->im_freeiag >= 0) {
2488                 /* pick up the iag number at the head of the list */
2489                 iagno = imap->im_freeiag;
2490
2491                 /* determine the logical block number of the iag */
2492                 blkno = IAGTOLBLK(iagno, sbi->l2nbperpage);
2493         } else {
2494                 /* no free iags. the inode map will have to be extented
2495                  * to include a new iag.
2496                  */
2497
2498                 /* acquire inode map lock */
2499                 IWRITE_LOCK(ipimap, RDWRLOCK_IMAP);
2500
2501                 if (ipimap->i_size >> L2PSIZE != imap->im_nextiag + 1) {
2502                         IWRITE_UNLOCK(ipimap);
2503                         IAGFREE_UNLOCK(imap);
2504                         jfs_error(imap->im_ipimap->i_sb,
2505                                   "diNewIAG: ipimap->i_size is wrong");
2506                         return -EIO;
2507                 }
2508
2509
2510                 /* get the next avaliable iag number */
2511                 iagno = imap->im_nextiag;
2512
2513                 /* make sure that we have not exceeded the maximum inode
2514                  * number limit.
2515                  */
2516                 if (iagno > (MAXIAGS - 1)) {
2517                         /* release the inode map lock */
2518                         IWRITE_UNLOCK(ipimap);
2519
2520                         rc = -ENOSPC;
2521                         goto out;
2522                 }
2523
2524                 /*
2525                  * synchronously append new iag page.
2526                  */
2527                 /* determine the logical address of iag page to append */
2528                 blkno = IAGTOLBLK(iagno, sbi->l2nbperpage);
2529
2530                 /* Allocate extent for new iag page */
2531                 xlen = sbi->nbperpage;
2532                 if ((rc = dbAlloc(ipimap, 0, (s64) xlen, &xaddr))) {
2533                         /* release the inode map lock */
2534                         IWRITE_UNLOCK(ipimap);
2535
2536                         goto out;
2537                 }
2538
2539                 /*
2540                  * start transaction of update of the inode map
2541                  * addressing structure pointing to the new iag page;
2542                  */
2543                 tid = txBegin(sb, COMMIT_FORCE);
2544                 mutex_lock(&JFS_IP(ipimap)->commit_mutex);
2545
2546                 /* update the inode map addressing structure to point to it */
2547                 if ((rc =
2548                      xtInsert(tid, ipimap, 0, blkno, xlen, &xaddr, 0))) {
2549                         txEnd(tid);
2550                         mutex_unlock(&JFS_IP(ipimap)->commit_mutex);
2551                         /* Free the blocks allocated for the iag since it was
2552                          * not successfully added to the inode map
2553                          */
2554                         dbFree(ipimap, xaddr, (s64) xlen);
2555
2556                         /* release the inode map lock */
2557                         IWRITE_UNLOCK(ipimap);
2558
2559                         goto out;
2560                 }
2561
2562                 /* update the inode map's inode to reflect the extension */
2563                 ipimap->i_size += PSIZE;
2564                 inode_add_bytes(ipimap, PSIZE);
2565
2566                 /* assign a buffer for the page */
2567                 mp = get_metapage(ipimap, blkno, PSIZE, 0);
2568                 if (!mp) {
2569                         /*
2570                          * This is very unlikely since we just created the
2571                          * extent, but let's try to handle it correctly
2572                          */
2573                         xtTruncate(tid, ipimap, ipimap->i_size - PSIZE,
2574                                    COMMIT_PWMAP);
2575
2576                         txAbort(tid, 0);
2577                         txEnd(tid);
2578
2579                         /* release the inode map lock */
2580                         IWRITE_UNLOCK(ipimap);
2581
2582                         rc = -EIO;
2583                         goto out;
2584                 }
2585                 iagp = (struct iag *) mp->data;
2586
2587                 /* init the iag */
2588                 memset(iagp, 0, sizeof(struct iag));
2589                 iagp->iagnum = cpu_to_le32(iagno);
2590                 iagp->inofreefwd = iagp->inofreeback = cpu_to_le32(-1);
2591                 iagp->extfreefwd = iagp->extfreeback = cpu_to_le32(-1);
2592                 iagp->iagfree = cpu_to_le32(-1);
2593                 iagp->nfreeinos = 0;
2594                 iagp->nfreeexts = cpu_to_le32(EXTSPERIAG);
2595
2596                 /* initialize the free inode summary map (free extent
2597                  * summary map initialization handled by bzero).
2598                  */
2599                 for (i = 0; i < SMAPSZ; i++)
2600                         iagp->inosmap[i] = cpu_to_le32(ONES);
2601
2602                 /*
2603                  * Write and sync the metapage
2604                  */
2605                 flush_metapage(mp);
2606
2607                 /*
2608                  * txCommit(COMMIT_FORCE) will synchronously write address
2609                  * index pages and inode after commit in careful update order
2610                  * of address index pages (right to left, bottom up);
2611                  */
2612                 iplist[0] = ipimap;
2613                 rc = txCommit(tid, 1, &iplist[0], COMMIT_FORCE);
2614
2615                 txEnd(tid);
2616                 mutex_unlock(&JFS_IP(ipimap)->commit_mutex);
2617
2618                 duplicateIXtree(sb, blkno, xlen, &xaddr);
2619
2620                 /* update the next avaliable iag number */
2621                 imap->im_nextiag += 1;
2622
2623                 /* Add the iag to the iag free list so we don't lose the iag
2624                  * if a failure happens now.
2625                  */
2626                 imap->im_freeiag = iagno;
2627
2628                 /* Until we have logredo working, we want the imap inode &
2629                  * control page to be up to date.
2630                  */
2631                 diSync(ipimap);
2632
2633                 /* release the inode map lock */
2634                 IWRITE_UNLOCK(ipimap);
2635         }
2636
2637         /* obtain read lock on map */
2638         IREAD_LOCK(ipimap, RDWRLOCK_IMAP);
2639
2640         /* read the iag */
2641         if ((rc = diIAGRead(imap, iagno, &mp))) {
2642                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
2643                 rc = -EIO;
2644                 goto out;
2645         }
2646         iagp = (struct iag *) mp->data;
2647
2648         /* remove the iag from the iag free list */
2649         imap->im_freeiag = le32_to_cpu(iagp->iagfree);
2650         iagp->iagfree = cpu_to_le32(-1);
2651
2652         /* set the return iag number and buffer pointer */
2653         *iagnop = iagno;
2654         *mpp = mp;
2655
2656       out:
2657         /* release the iag free lock */
2658         IAGFREE_UNLOCK(imap);
2659
2660         return (rc);
2661 }
2662
2663 /*
2664  * NAME:        diIAGRead()
2665  *
2666  * FUNCTION:    get the buffer for the specified iag within a fileset
2667  *              or aggregate inode map.
2668  *
2669  * PARAMETERS:
2670  *      imap    - pointer to inode map control structure.
2671  *      iagno   - iag number.
2672  *      bpp     - point to buffer pointer to be filled in on successful
2673  *                exit.
2674  *
2675  * SERIALIZATION:
2676  *      must have read lock on imap inode
2677  *      (When called by diExtendFS, the filesystem is quiesced, therefore
2678  *       the read lock is unnecessary.)
2679  *
2680  * RETURN VALUES:
2681  *      0       - success.
2682  *      -EIO    - i/o error.
2683  */
2684 static int diIAGRead(struct inomap * imap, int iagno, struct metapage ** mpp)
2685 {
2686         struct inode *ipimap = imap->im_ipimap;
2687         s64 blkno;
2688
2689         /* compute the logical block number of the iag. */
2690         blkno = IAGTOLBLK(iagno, JFS_SBI(ipimap->i_sb)->l2nbperpage);
2691
2692         /* read the iag. */
2693         *mpp = read_metapage(ipimap, blkno, PSIZE, 0);
2694         if (*mpp == NULL) {
2695                 return -EIO;
2696         }
2697
2698         return (0);
2699 }
2700
2701 /*
2702  * NAME:        diFindFree()
2703  *
2704  * FUNCTION:    find the first free bit in a word starting at
2705  *              the specified bit position.
2706  *
2707  * PARAMETERS:
2708  *      word    - word to be examined.
2709  *      start   - starting bit position.
2710  *
2711  * RETURN VALUES:
2712  *      bit position of first free bit in the word or 32 if
2713  *      no free bits were found.
2714  */
2715 static int diFindFree(u32 word, int start)
2716 {
2717         int bitno;
2718         assert(start < 32);
2719         /* scan the word for the first free bit. */
2720         for (word <<= start, bitno = start; bitno < 32;
2721              bitno++, word <<= 1) {
2722                 if ((word & HIGHORDER) == 0)
2723                         break;
2724         }
2725         return (bitno);
2726 }
2727
2728 /*
2729  * NAME:        diUpdatePMap()
2730  *
2731  * FUNCTION: Update the persistent map in an IAG for the allocation or
2732  *      freeing of the specified inode.
2733  *
2734  * PRE CONDITIONS: Working map has already been updated for allocate.
2735  *
2736  * PARAMETERS:
2737  *      ipimap  - Incore inode map inode
2738  *      inum    - Number of inode to mark in permanent map
2739  *      is_free - If 'true' indicates inode should be marked freed, otherwise
2740  *                indicates inode should be marked allocated.
2741  *
2742  * RETURN VALUES:
2743  *              0 for success
2744  */
2745 int
2746 diUpdatePMap(struct inode *ipimap,
2747              unsigned long inum, bool is_free, struct tblock * tblk)
2748 {
2749         int rc;
2750         struct iag *iagp;
2751         struct metapage *mp;
2752         int iagno, ino, extno, bitno;
2753         struct inomap *imap;
2754         u32 mask;
2755         struct jfs_log *log;
2756         int lsn, difft, diffp;
2757         unsigned long flags;
2758
2759         imap = JFS_IP(ipimap)->i_imap;
2760         /* get the iag number containing the inode */
2761         iagno = INOTOIAG(inum);
2762         /* make sure that the iag is contained within the map */
2763         if (iagno >= imap->im_nextiag) {
2764                 jfs_error(ipimap->i_sb,
2765                           "diUpdatePMap: the iag is outside the map");
2766                 return -EIO;
2767         }
2768         /* read the iag */
2769         IREAD_LOCK(ipimap, RDWRLOCK_IMAP);
2770         rc = diIAGRead(imap, iagno, &mp);
2771         IREAD_UNLOCK(ipimap);
2772         if (rc)
2773                 return (rc);
2774         metapage_wait_for_io(mp);
2775         iagp = (struct iag *) mp->data;
2776         /* get the inode number and extent number of the inode within
2777          * the iag and the inode number within the extent.
2778          */
2779         ino = inum & (INOSPERIAG - 1);
2780         extno = ino >> L2INOSPEREXT;
2781         bitno = ino & (INOSPEREXT - 1);
2782         mask = HIGHORDER >> bitno;
2783         /*
2784          * mark the inode free in persistent map:
2785          */
2786         if (is_free) {
2787                 /* The inode should have been allocated both in working
2788                  * map and in persistent map;
2789                  * the inode will be freed from working map at the release
2790                  * of last reference release;
2791                  */
2792                 if (!(le32_to_cpu(iagp->wmap[extno]) & mask)) {
2793                         jfs_error(ipimap->i_sb,
2794                                   "diUpdatePMap: inode %ld not marked as "
2795                                   "allocated in wmap!", inum);
2796                 }
2797                 if (!(le32_to_cpu(iagp->pmap[extno]) & mask)) {
2798                         jfs_error(ipimap->i_sb,
2799                                   "diUpdatePMap: inode %ld not marked as "
2800                                   "allocated in pmap!", inum);
2801                 }
2802                 /* update the bitmap for the extent of the freed inode */
2803                 iagp->pmap[extno] &= cpu_to_le32(~mask);
2804         }
2805         /*
2806          * mark the inode allocated in persistent map:
2807          */
2808         else {
2809                 /* The inode should be already allocated in the working map
2810                  * and should be free in persistent map;
2811                  */
2812                 if (!(le32_to_cpu(iagp->wmap[extno]) & mask)) {
2813                         release_metapage(mp);
2814                         jfs_error(ipimap->i_sb,
2815                                   "diUpdatePMap: the inode is not allocated in "
2816                                   "the working map");
2817                         return -EIO;
2818                 }
2819                 if ((le32_to_cpu(iagp->pmap[extno]) & mask) != 0) {
2820                         release_metapage(mp);
2821                         jfs_error(ipimap->i_sb,
2822                                   "diUpdatePMap: the inode is not free in the "
2823                                   "persistent map");
2824                         return -EIO;
2825                 }
2826                 /* update the bitmap for the extent of the allocated inode */
2827                 iagp->pmap[extno] |= cpu_to_le32(mask);
2828         }
2829         /*
2830          * update iag lsn
2831          */
2832         lsn = tblk->lsn;
2833         log = JFS_SBI(tblk->sb)->log;
2834         LOGSYNC_LOCK(log, flags);
2835         if (mp->lsn != 0) {
2836                 /* inherit older/smaller lsn */
2837                 logdiff(difft, lsn, log);
2838                 logdiff(diffp, mp->lsn, log);
2839                 if (difft < diffp) {
2840                         mp->lsn = lsn;
2841                         /* move mp after tblock in logsync list */
2842                         list_move(&mp->synclist, &tblk->synclist);
2843                 }
2844                 /* inherit younger/larger clsn */
2845                 assert(mp->clsn);
2846                 logdiff(difft, tblk->clsn, log);
2847                 logdiff(diffp, mp->clsn, log);
2848                 if (difft > diffp)
2849                         mp->clsn = tblk->clsn;
2850         } else {
2851                 mp->log = log;
2852                 mp->lsn = lsn;
2853                 /* insert mp after tblock in logsync list */
2854                 log->count++;
2855                 list_add(&mp->synclist, &tblk->synclist);
2856                 mp->clsn = tblk->clsn;
2857         }
2858         LOGSYNC_UNLOCK(log, flags);
2859         write_metapage(mp);
2860         return (0);
2861 }
2862
2863 /*
2864  *      diExtendFS()
2865  *
2866  * function: update imap for extendfs();
2867  *
2868  * note: AG size has been increased s.t. each k old contiguous AGs are
2869  * coalesced into a new AG;
2870  */
2871 int diExtendFS(struct inode *ipimap, struct inode *ipbmap)
2872 {
2873         int rc, rcx = 0;
2874         struct inomap *imap = JFS_IP(ipimap)->i_imap;
2875         struct iag *iagp = NULL, *hiagp = NULL;
2876         struct bmap *mp = JFS_SBI(ipbmap->i_sb)->bmap;
2877         struct metapage *bp, *hbp;
2878         int i, n, head;
2879         int numinos, xnuminos = 0, xnumfree = 0;
2880         s64 agstart;
2881
2882         jfs_info("diExtendFS: nextiag:%d numinos:%d numfree:%d",
2883                    imap->im_nextiag, atomic_read(&imap->im_numinos),
2884                    atomic_read(&imap->im_numfree));
2885
2886         /*
2887          *      reconstruct imap
2888          *
2889          * coalesce contiguous k (newAGSize/oldAGSize) AGs;
2890          * i.e., (AGi, ..., AGj) where i = k*n and j = k*(n+1) - 1 to AGn;
2891          * note: new AG size = old AG size * (2**x).
2892          */
2893
2894         /* init per AG control information im_agctl[] */
2895         for (i = 0; i < MAXAG; i++) {
2896                 imap->im_agctl[i].inofree = -1;
2897                 imap->im_agctl[i].extfree = -1;
2898                 imap->im_agctl[i].numinos = 0;  /* number of backed inodes */
2899                 imap->im_agctl[i].numfree = 0;  /* number of free backed inodes */
2900         }
2901
2902         /*
2903          *      process each iag page of the map.
2904          *
2905          * rebuild AG Free Inode List, AG Free Inode Extent List;
2906          */
2907         for (i = 0; i < imap->im_nextiag; i++) {
2908                 if ((rc = diIAGRead(imap, i, &bp))) {
2909                         rcx = rc;
2910                         continue;
2911                 }
2912                 iagp = (struct iag *) bp->data;
2913                 if (le32_to_cpu(iagp->iagnum) != i) {
2914                         release_metapage(bp);
2915                         jfs_error(ipimap->i_sb,
2916                                   "diExtendFs: unexpected value of iagnum");
2917                         return -EIO;
2918                 }
2919
2920                 /* leave free iag in the free iag list */
2921                 if (iagp->nfreeexts == cpu_to_le32(EXTSPERIAG)) {
2922                         release_metapage(bp);
2923                         continue;
2924                 }
2925
2926                 /* agstart that computes to the same ag is treated as same; */
2927                 agstart = le64_to_cpu(iagp->agstart);
2928                 /* iagp->agstart = agstart & ~(mp->db_agsize - 1); */
2929                 n = agstart >> mp->db_agl2size;
2930
2931                 /* compute backed inodes */
2932                 numinos = (EXTSPERIAG - le32_to_cpu(iagp->nfreeexts))
2933                     << L2INOSPEREXT;
2934                 if (numinos > 0) {
2935                         /* merge AG backed inodes */
2936                         imap->im_agctl[n].numinos += numinos;
2937                         xnuminos += numinos;
2938                 }
2939
2940                 /* if any backed free inodes, insert at AG free inode list */
2941                 if ((int) le32_to_cpu(iagp->nfreeinos) > 0) {
2942                         if ((head = imap->im_agctl[n].inofree) == -1) {
2943                                 iagp->inofreefwd = cpu_to_le32(-1);
2944                                 iagp->inofreeback = cpu_to_le32(-1);
2945                         } else {
2946                                 if ((rc = diIAGRead(imap, head, &hbp))) {
2947                                         rcx = rc;
2948                                         goto nextiag;
2949                                 }
2950                                 hiagp = (struct iag *) hbp->data;
2951                                 hiagp->inofreeback = iagp->iagnum;
2952                                 iagp->inofreefwd = cpu_to_le32(head);
2953                                 iagp->inofreeback = cpu_to_le32(-1);
2954                                 write_metapage(hbp);
2955                         }
2956
2957                         imap->im_agctl[n].inofree =
2958                             le32_to_cpu(iagp->iagnum);
2959
2960                         /* merge AG backed free inodes */
2961                         imap->im_agctl[n].numfree +=
2962                             le32_to_cpu(iagp->nfreeinos);
2963                         xnumfree += le32_to_cpu(iagp->nfreeinos);
2964                 }
2965
2966                 /* if any free extents, insert at AG free extent list */
2967                 if (le32_to_cpu(iagp->nfreeexts) > 0) {
2968                         if ((head = imap->im_agctl[n].extfree) == -1) {
2969                                 iagp->extfreefwd = cpu_to_le32(-1);
2970                                 iagp->extfreeback = cpu_to_le32(-1);
2971                         } else {
2972                                 if ((rc = diIAGRead(imap, head, &hbp))) {
2973                                         rcx = rc;
2974                                         goto nextiag;
2975                                 }
2976                                 hiagp = (struct iag *) hbp->data;
2977                                 hiagp->extfreeback = iagp->iagnum;
2978                                 iagp->extfreefwd = cpu_to_le32(head);
2979                                 iagp->extfreeback = cpu_to_le32(-1);
2980                                 write_metapage(hbp);
2981                         }
2982
2983                         imap->im_agctl[n].extfree =
2984                             le32_to_cpu(iagp->iagnum);
2985                 }
2986
2987               nextiag:
2988                 write_metapage(bp);
2989         }
2990
2991         if (xnuminos != atomic_read(&imap->im_numinos) ||
2992             xnumfree != atomic_read(&imap->im_numfree)) {
2993                 jfs_error(ipimap->i_sb,
2994                           "diExtendFs: numinos or numfree incorrect");
2995                 return -EIO;
2996         }
2997
2998         return rcx;
2999 }
3000
3001
3002 /*
3003  *      duplicateIXtree()
3004  *
3005  * serialization: IWRITE_LOCK held on entry/exit
3006  *
3007  * note: shadow page with regular inode (rel.2);
3008  */
3009 static void duplicateIXtree(struct super_block *sb, s64 blkno,
3010                             int xlen, s64 *xaddr)
3011 {
3012         struct jfs_superblock *j_sb;
3013         struct buffer_head *bh;
3014         struct inode *ip;
3015         tid_t tid;
3016
3017         /* if AIT2 ipmap2 is bad, do not try to update it */
3018         if (JFS_SBI(sb)->mntflag & JFS_BAD_SAIT)        /* s_flag */
3019                 return;
3020         ip = diReadSpecial(sb, FILESYSTEM_I, 1);
3021         if (ip == NULL) {
3022                 JFS_SBI(sb)->mntflag |= JFS_BAD_SAIT;
3023                 if (readSuper(sb, &bh))
3024                         return;
3025                 j_sb = (struct jfs_superblock *)bh->b_data;
3026                 j_sb->s_flag |= cpu_to_le32(JFS_BAD_SAIT);
3027
3028                 mark_buffer_dirty(bh);
3029                 sync_dirty_buffer(bh);
3030                 brelse(bh);
3031                 return;
3032         }
3033
3034         /* start transaction */
3035         tid = txBegin(sb, COMMIT_FORCE);
3036         /* update the inode map addressing structure to point to it */
3037         if (xtInsert(tid, ip, 0, blkno, xlen, xaddr, 0)) {
3038                 JFS_SBI(sb)->mntflag |= JFS_BAD_SAIT;
3039                 txAbort(tid, 1);
3040                 goto cleanup;
3041
3042         }
3043         /* update the inode map's inode to reflect the extension */
3044         ip->i_size += PSIZE;
3045         inode_add_bytes(ip, PSIZE);
3046         txCommit(tid, 1, &ip, COMMIT_FORCE);
3047       cleanup:
3048         txEnd(tid);
3049         diFreeSpecial(ip);
3050 }
3051
3052 /*
3053  * NAME:        copy_from_dinode()
3054  *
3055  * FUNCTION:    Copies inode info from disk inode to in-memory inode
3056  *
3057  * RETURN VALUES:
3058  *      0       - success
3059  *      -ENOMEM - insufficient memory
3060  */
3061 static int copy_from_dinode(struct dinode * dip, struct inode *ip)
3062 {
3063         struct jfs_inode_info *jfs_ip = JFS_IP(ip);
3064         struct jfs_sb_info *sbi = JFS_SBI(ip->i_sb);
3065
3066         jfs_ip->fileset = le32_to_cpu(dip->di_fileset);
3067         jfs_ip->mode2 = le32_to_cpu(dip->di_mode);
3068         jfs_set_inode_flags(ip);
3069
3070         ip->i_mode = le32_to_cpu(dip->di_mode) & 0xffff;
3071         if (sbi->umask != -1) {
3072                 ip->i_mode = (ip->i_mode & ~0777) | (0777 & ~sbi->umask);
3073                 /* For directories, add x permission if r is allowed by umask */
3074                 if (S_ISDIR(ip->i_mode)) {
3075                         if (ip->i_mode & 0400)
3076                                 ip->i_mode |= 0100;
3077                         if (ip->i_mode & 0040)
3078                                 ip->i_mode |= 0010;
3079                         if (ip->i_mode & 0004)
3080                                 ip->i_mode |= 0001;
3081                 }
3082         }
3083         ip->i_nlink = le32_to_cpu(dip->di_nlink);
3084
3085         jfs_ip->saved_uid = le32_to_cpu(dip->di_uid);
3086         if (sbi->uid == -1)
3087                 ip->i_uid = jfs_ip->saved_uid;
3088         else {
3089                 ip->i_uid = sbi->uid;
3090         }
3091
3092         jfs_ip->saved_gid = le32_to_cpu(dip->di_gid);
3093         if (sbi->gid == -1)
3094                 ip->i_gid = jfs_ip->saved_gid;
3095         else {
3096                 ip->i_gid = sbi->gid;
3097         }
3098
3099         ip->i_size = le64_to_cpu(dip->di_size);
3100         ip->i_atime.tv_sec = le32_to_cpu(dip->di_atime.tv_sec);
3101         ip->i_atime.tv_nsec = le32_to_cpu(dip->di_atime.tv_nsec);
3102         ip->i_mtime.tv_sec = le32_to_cpu(dip->di_mtime.tv_sec);
3103         ip->i_mtime.tv_nsec = le32_to_cpu(dip->di_mtime.tv_nsec);
3104         ip->i_ctime.tv_sec = le32_to_cpu(dip->di_ctime.tv_sec);
3105         ip->i_ctime.tv_nsec = le32_to_cpu(dip->di_ctime.tv_nsec);
3106         ip->i_blocks = LBLK2PBLK(ip->i_sb, le64_to_cpu(dip->di_nblocks));
3107         ip->i_generation = le32_to_cpu(dip->di_gen);
3108
3109         jfs_ip->ixpxd = dip->di_ixpxd;  /* in-memory pxd's are little-endian */
3110         jfs_ip->acl = dip->di_acl;      /* as are dxd's */
3111         jfs_ip->ea = dip->di_ea;
3112         jfs_ip->next_index = le32_to_cpu(dip->di_next_index);
3113         jfs_ip->otime = le32_to_cpu(dip->di_otime.tv_sec);
3114         jfs_ip->acltype = le32_to_cpu(dip->di_acltype);
3115
3116         if (S_ISCHR(ip->i_mode) || S_ISBLK(ip->i_mode)) {
3117                 jfs_ip->dev = le32_to_cpu(dip->di_rdev);
3118                 ip->i_rdev = new_decode_dev(jfs_ip->dev);
3119         }
3120
3121         if (S_ISDIR(ip->i_mode)) {
3122                 memcpy(&jfs_ip->i_dirtable, &dip->di_dirtable, 384);
3123         } else if (S_ISREG(ip->i_mode) || S_ISLNK(ip->i_mode)) {
3124                 memcpy(&jfs_ip->i_xtroot, &dip->di_xtroot, 288);
3125         } else
3126                 memcpy(&jfs_ip->i_inline_ea, &dip->di_inlineea, 128);
3127
3128         /* Zero the in-memory-only stuff */
3129         jfs_ip->cflag = 0;
3130         jfs_ip->btindex = 0;
3131         jfs_ip->btorder = 0;
3132         jfs_ip->bxflag = 0;
3133         jfs_ip->blid = 0;
3134         jfs_ip->atlhead = 0;
3135         jfs_ip->atltail = 0;
3136         jfs_ip->xtlid = 0;
3137         return (0);
3138 }
3139
3140 /*
3141  * NAME:        copy_to_dinode()
3142  *
3143  * FUNCTION:    Copies inode info from in-memory inode to disk inode
3144  */
3145 static void copy_to_dinode(struct dinode * dip, struct inode *ip)
3146 {
3147         struct jfs_inode_info *jfs_ip = JFS_IP(ip);
3148         struct jfs_sb_info *sbi = JFS_SBI(ip->i_sb);
3149
3150         dip->di_fileset = cpu_to_le32(jfs_ip->fileset);
3151         dip->di_inostamp = cpu_to_le32(sbi->inostamp);
3152         dip->di_number = cpu_to_le32(ip->i_ino);
3153         dip->di_gen = cpu_to_le32(ip->i_generation);
3154         dip->di_size = cpu_to_le64(ip->i_size);
3155         dip->di_nblocks = cpu_to_le64(PBLK2LBLK(ip->i_sb, ip->i_blocks));
3156         dip->di_nlink = cpu_to_le32(ip->i_nlink);
3157         if (sbi->uid == -1)
3158                 dip->di_uid = cpu_to_le32(ip->i_uid);
3159         else
3160                 dip->di_uid = cpu_to_le32(jfs_ip->saved_uid);
3161         if (sbi->gid == -1)
3162                 dip->di_gid = cpu_to_le32(ip->i_gid);
3163         else
3164                 dip->di_gid = cpu_to_le32(jfs_ip->saved_gid);
3165         jfs_get_inode_flags(jfs_ip);
3166         /*
3167          * mode2 is only needed for storing the higher order bits.
3168          * Trust i_mode for the lower order ones
3169          */
3170         if (sbi->umask == -1)
3171                 dip->di_mode = cpu_to_le32((jfs_ip->mode2 & 0xffff0000) |
3172                                            ip->i_mode);
3173         else /* Leave the original permissions alone */
3174                 dip->di_mode = cpu_to_le32(jfs_ip->mode2);
3175
3176         dip->di_atime.tv_sec = cpu_to_le32(ip->i_atime.tv_sec);
3177         dip->di_atime.tv_nsec = cpu_to_le32(ip->i_atime.tv_nsec);
3178         dip->di_ctime.tv_sec = cpu_to_le32(ip->i_ctime.tv_sec);
3179         dip->di_ctime.tv_nsec = cpu_to_le32(ip->i_ctime.tv_nsec);
3180         dip->di_mtime.tv_sec = cpu_to_le32(ip->i_mtime.tv_sec);
3181         dip->di_mtime.tv_nsec = cpu_to_le32(ip->i_mtime.tv_nsec);
3182         dip->di_ixpxd = jfs_ip->ixpxd;  /* in-memory pxd's are little-endian */
3183         dip->di_acl = jfs_ip->acl;      /* as are dxd's */
3184         dip->di_ea = jfs_ip->ea;
3185         dip->di_next_index = cpu_to_le32(jfs_ip->next_index);
3186         dip->di_otime.tv_sec = cpu_to_le32(jfs_ip->otime);
3187         dip->di_otime.tv_nsec = 0;
3188         dip->di_acltype = cpu_to_le32(jfs_ip->acltype);
3189         if (S_ISCHR(ip->i_mode) || S_ISBLK(ip->i_mode))
3190                 dip->di_rdev = cpu_to_le32(jfs_ip->dev);
3191 }