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