JFS: diAlloc() should return -EIO rather than EIO
[linux-2.6.git] / fs / jfs / jfs_imap.c
1 /*
2  *   Copyright (C) International Business Machines Corp., 2000-2004
3  *
4  *   This program is free software;  you can redistribute it and/or modify
5  *   it under the terms of the GNU General Public License as published by
6  *   the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7  *   (at your option) any later version.
8  *
9  *   This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  *   but WITHOUT ANY WARRANTY;  without even the implied warranty of
11  *   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See
12  *   the GNU General Public License for more details.
13  *
14  *   You should have received a copy of the GNU General Public License
15  *   along with this program;  if not, write to the Free Software
16  *   Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
17  */
18
19 /*
20  *      jfs_imap.c: inode allocation map manager
21  *
22  * Serialization:
23  *   Each AG has a simple lock which is used to control the serialization of
24  *      the AG level lists.  This lock should be taken first whenever an AG
25  *      level list will be modified or accessed.
26  *
27  *   Each IAG is locked by obtaining the buffer for the IAG page.
28  *
29  *   There is also a inode lock for the inode map inode.  A read lock needs to
30  *      be taken whenever an IAG is read from the map or the global level
31  *      information is read.  A write lock needs to be taken whenever the global
32  *      level information is modified or an atomic operation needs to be used.
33  *
34  *      If more than one IAG is read at one time, the read lock may not
35  *      be given up until all of the IAG's are read.  Otherwise, a deadlock
36  *      may occur when trying to obtain the read lock while another thread
37  *      holding the read lock is waiting on the IAG already being held.
38  *
39  *   The control page of the inode map is read into memory by diMount().
40  *      Thereafter it should only be modified in memory and then it will be
41  *      written out when the filesystem is unmounted by diUnmount().
42  */
43
44 #include <linux/fs.h>
45 #include <linux/buffer_head.h>
46 #include <linux/pagemap.h>
47 #include <linux/quotaops.h>
48
49 #include "jfs_incore.h"
50 #include "jfs_inode.h"
51 #include "jfs_filsys.h"
52 #include "jfs_dinode.h"
53 #include "jfs_dmap.h"
54 #include "jfs_imap.h"
55 #include "jfs_metapage.h"
56 #include "jfs_superblock.h"
57 #include "jfs_debug.h"
58
59 /*
60  * __mark_inode_dirty expects inodes to be hashed.  Since we don't want
61  * special inodes in the fileset inode space, we hash them to a dummy head
62  */
63 static HLIST_HEAD(aggregate_hash);
64
65 /*
66  * imap locks
67  */
68 /* iag free list lock */
69 #define IAGFREE_LOCK_INIT(imap)         mutex_init(&imap->im_freelock)
70 #define IAGFREE_LOCK(imap)              mutex_lock(&imap->im_freelock)
71 #define IAGFREE_UNLOCK(imap)            mutex_unlock(&imap->im_freelock)
72
73 /* per ag iag list locks */
74 #define AG_LOCK_INIT(imap,index)        mutex_init(&(imap->im_aglock[index]))
75 #define AG_LOCK(imap,agno)              mutex_lock(&imap->im_aglock[agno])
76 #define AG_UNLOCK(imap,agno)            mutex_unlock(&imap->im_aglock[agno])
77
78 /*
79  * forward references
80  */
81 static int diAllocAG(struct inomap *, int, bool, struct inode *);
82 static int diAllocAny(struct inomap *, int, bool, struct inode *);
83 static int diAllocBit(struct inomap *, struct iag *, int);
84 static int diAllocExt(struct inomap *, int, struct inode *);
85 static int diAllocIno(struct inomap *, int, struct inode *);
86 static int diFindFree(u32, int);
87 static int diNewExt(struct inomap *, struct iag *, int);
88 static int diNewIAG(struct inomap *, int *, int, struct metapage **);
89 static void duplicateIXtree(struct super_block *, s64, int, s64 *);
90
91 static int diIAGRead(struct inomap * imap, int, struct metapage **);
92 static int copy_from_dinode(struct dinode *, struct inode *);
93 static void copy_to_dinode(struct dinode *, struct inode *);
94
95 /*
96  * NAME:        diMount()
97  *
98  * FUNCTION:    initialize the incore inode map control structures for
99  *              a fileset or aggregate init time.
100  *
101  *              the inode map's control structure (dinomap) is
102  *              brought in from disk and placed in virtual memory.
103  *
104  * PARAMETERS:
105  *      ipimap  - pointer to inode map inode for the aggregate or fileset.
106  *
107  * RETURN VALUES:
108  *      0       - success
109  *      -ENOMEM - insufficient free virtual memory.
110  *      -EIO    - i/o error.
111  */
112 int diMount(struct inode *ipimap)
113 {
114         struct inomap *imap;
115         struct metapage *mp;
116         int index;
117         struct dinomap_disk *dinom_le;
118
119         /*
120          * allocate/initialize the in-memory inode map control structure
121          */
122         /* allocate the in-memory inode map control structure. */
123         imap = kmalloc(sizeof(struct inomap), GFP_KERNEL);
124         if (imap == NULL) {
125                 jfs_err("diMount: kmalloc returned NULL!");
126                 return -ENOMEM;
127         }
128
129         /* read the on-disk inode map control structure. */
130
131         mp = read_metapage(ipimap,
132                            IMAPBLKNO << JFS_SBI(ipimap->i_sb)->l2nbperpage,
133                            PSIZE, 0);
134         if (mp == NULL) {
135                 kfree(imap);
136                 return -EIO;
137         }
138
139         /* copy the on-disk version to the in-memory version. */
140         dinom_le = (struct dinomap_disk *) mp->data;
141         imap->im_freeiag = le32_to_cpu(dinom_le->in_freeiag);
142         imap->im_nextiag = le32_to_cpu(dinom_le->in_nextiag);
143         atomic_set(&imap->im_numinos, le32_to_cpu(dinom_le->in_numinos));
144         atomic_set(&imap->im_numfree, le32_to_cpu(dinom_le->in_numfree));
145         imap->im_nbperiext = le32_to_cpu(dinom_le->in_nbperiext);
146         imap->im_l2nbperiext = le32_to_cpu(dinom_le->in_l2nbperiext);
147         for (index = 0; index < MAXAG; index++) {
148                 imap->im_agctl[index].inofree =
149                     le32_to_cpu(dinom_le->in_agctl[index].inofree);
150                 imap->im_agctl[index].extfree =
151                     le32_to_cpu(dinom_le->in_agctl[index].extfree);
152                 imap->im_agctl[index].numinos =
153                     le32_to_cpu(dinom_le->in_agctl[index].numinos);
154                 imap->im_agctl[index].numfree =
155                     le32_to_cpu(dinom_le->in_agctl[index].numfree);
156         }
157
158         /* release the buffer. */
159         release_metapage(mp);
160
161         /*
162          * allocate/initialize inode allocation map locks
163          */
164         /* allocate and init iag free list lock */
165         IAGFREE_LOCK_INIT(imap);
166
167         /* allocate and init ag list locks */
168         for (index = 0; index < MAXAG; index++) {
169                 AG_LOCK_INIT(imap, index);
170         }
171
172         /* bind the inode map inode and inode map control structure
173          * to each other.
174          */
175         imap->im_ipimap = ipimap;
176         JFS_IP(ipimap)->i_imap = imap;
177
178         return (0);
179 }
180
181
182 /*
183  * NAME:        diUnmount()
184  *
185  * FUNCTION:    write to disk the incore inode map control structures for
186  *              a fileset or aggregate at unmount time.
187  *
188  * PARAMETERS:
189  *      ipimap  - pointer to inode map inode for the aggregate or fileset.
190  *
191  * RETURN VALUES:
192  *      0       - success
193  *      -ENOMEM - insufficient free virtual memory.
194  *      -EIO    - i/o error.
195  */
196 int diUnmount(struct inode *ipimap, int mounterror)
197 {
198         struct inomap *imap = JFS_IP(ipimap)->i_imap;
199
200         /*
201          * update the on-disk inode map control structure
202          */
203
204         if (!(mounterror || isReadOnly(ipimap)))
205                 diSync(ipimap);
206
207         /*
208          * Invalidate the page cache buffers
209          */
210         truncate_inode_pages(ipimap->i_mapping, 0);
211
212         /*
213          * free in-memory control structure
214          */
215         kfree(imap);
216
217         return (0);
218 }
219
220
221 /*
222  *      diSync()
223  */
224 int diSync(struct inode *ipimap)
225 {
226         struct dinomap_disk *dinom_le;
227         struct inomap *imp = JFS_IP(ipimap)->i_imap;
228         struct metapage *mp;
229         int index;
230
231         /*
232          * write imap global conrol page
233          */
234         /* read the on-disk inode map control structure */
235         mp = get_metapage(ipimap,
236                           IMAPBLKNO << JFS_SBI(ipimap->i_sb)->l2nbperpage,
237                           PSIZE, 0);
238         if (mp == NULL) {
239                 jfs_err("diSync: get_metapage failed!");
240                 return -EIO;
241         }
242
243         /* copy the in-memory version to the on-disk version */
244         dinom_le = (struct dinomap_disk *) mp->data;
245         dinom_le->in_freeiag = cpu_to_le32(imp->im_freeiag);
246         dinom_le->in_nextiag = cpu_to_le32(imp->im_nextiag);
247         dinom_le->in_numinos = cpu_to_le32(atomic_read(&imp->im_numinos));
248         dinom_le->in_numfree = cpu_to_le32(atomic_read(&imp->im_numfree));
249         dinom_le->in_nbperiext = cpu_to_le32(imp->im_nbperiext);
250         dinom_le->in_l2nbperiext = cpu_to_le32(imp->im_l2nbperiext);
251         for (index = 0; index < MAXAG; index++) {
252                 dinom_le->in_agctl[index].inofree =
253                     cpu_to_le32(imp->im_agctl[index].inofree);
254                 dinom_le->in_agctl[index].extfree =
255                     cpu_to_le32(imp->im_agctl[index].extfree);
256                 dinom_le->in_agctl[index].numinos =
257                     cpu_to_le32(imp->im_agctl[index].numinos);
258                 dinom_le->in_agctl[index].numfree =
259                     cpu_to_le32(imp->im_agctl[index].numfree);
260         }
261
262         /* write out the control structure */
263         write_metapage(mp);
264
265         /*
266          * write out dirty pages of imap
267          */
268         filemap_write_and_wait(ipimap->i_mapping);
269
270         diWriteSpecial(ipimap, 0);
271
272         return (0);
273 }
274
275
276 /*
277  * NAME:        diRead()
278  *
279  * FUNCTION:    initialize an incore inode from disk.
280  *
281  *              on entry, the specifed incore inode should itself
282  *              specify the disk inode number corresponding to the
283  *              incore inode (i.e. i_number should be initialized).
284  *
285  *              this routine handles incore inode initialization for
286  *              both "special" and "regular" inodes.  special inodes
287  *              are those required early in the mount process and
288  *              require special handling since much of the file system
289  *              is not yet initialized.  these "special" inodes are
290  *              identified by a NULL inode map inode pointer and are
291  *              actually initialized by a call to diReadSpecial().
292  *
293  *              for regular inodes, the iag describing the disk inode
294  *              is read from disk to determine the inode extent address
295  *              for the disk inode.  with the inode extent address in
296  *              hand, the page of the extent that contains the disk
297  *              inode is read and the disk inode is copied to the
298  *              incore inode.
299  *
300  * PARAMETERS:
301  *      ip      -  pointer to incore inode to be initialized from disk.
302  *
303  * RETURN VALUES:
304  *      0       - success
305  *      -EIO    - i/o error.
306  *      -ENOMEM - insufficient memory
307  *
308  */
309 int diRead(struct inode *ip)
310 {
311         struct jfs_sb_info *sbi = JFS_SBI(ip->i_sb);
312         int iagno, ino, extno, rc;
313         struct inode *ipimap;
314         struct dinode *dp;
315         struct iag *iagp;
316         struct metapage *mp;
317         s64 blkno, agstart;
318         struct inomap *imap;
319         int block_offset;
320         int inodes_left;
321         unsigned long pageno;
322         int rel_inode;
323
324         jfs_info("diRead: ino = %ld", ip->i_ino);
325
326         ipimap = sbi->ipimap;
327         JFS_IP(ip)->ipimap = ipimap;
328
329         /* determine the iag number for this inode (number) */
330         iagno = INOTOIAG(ip->i_ino);
331
332         /* read the iag */
333         imap = JFS_IP(ipimap)->i_imap;
334         IREAD_LOCK(ipimap, RDWRLOCK_IMAP);
335         rc = diIAGRead(imap, iagno, &mp);
336         IREAD_UNLOCK(ipimap);
337         if (rc) {
338                 jfs_err("diRead: diIAGRead returned %d", rc);
339                 return (rc);
340         }
341
342         iagp = (struct iag *) mp->data;
343
344         /* determine inode extent that holds the disk inode */
345         ino = ip->i_ino & (INOSPERIAG - 1);
346         extno = ino >> L2INOSPEREXT;
347
348         if ((lengthPXD(&iagp->inoext[extno]) != imap->im_nbperiext) ||
349             (addressPXD(&iagp->inoext[extno]) == 0)) {
350                 release_metapage(mp);
351                 return -ESTALE;
352         }
353
354         /* get disk block number of the page within the inode extent
355          * that holds the disk inode.
356          */
357         blkno = INOPBLK(&iagp->inoext[extno], ino, sbi->l2nbperpage);
358
359         /* get the ag for the iag */
360         agstart = le64_to_cpu(iagp->agstart);
361
362         release_metapage(mp);
363
364         rel_inode = (ino & (INOSPERPAGE - 1));
365         pageno = blkno >> sbi->l2nbperpage;
366
367         if ((block_offset = ((u32) blkno & (sbi->nbperpage - 1)))) {
368                 /*
369                  * OS/2 didn't always align inode extents on page boundaries
370                  */
371                 inodes_left =
372                      (sbi->nbperpage - block_offset) << sbi->l2niperblk;
373
374                 if (rel_inode < inodes_left)
375                         rel_inode += block_offset << sbi->l2niperblk;
376                 else {
377                         pageno += 1;
378                         rel_inode -= inodes_left;
379                 }
380         }
381
382         /* read the page of disk inode */
383         mp = read_metapage(ipimap, pageno << sbi->l2nbperpage, PSIZE, 1);
384         if (!mp) {
385                 jfs_err("diRead: read_metapage failed");
386                 return -EIO;
387         }
388
389         /* locate the disk inode requested */
390         dp = (struct dinode *) mp->data;
391         dp += rel_inode;
392
393         if (ip->i_ino != le32_to_cpu(dp->di_number)) {
394                 jfs_error(ip->i_sb, "diRead: i_ino != di_number");
395                 rc = -EIO;
396         } else if (le32_to_cpu(dp->di_nlink) == 0)
397                 rc = -ESTALE;
398         else
399                 /* copy the disk inode to the in-memory inode */
400                 rc = copy_from_dinode(dp, ip);
401
402         release_metapage(mp);
403
404         /* set the ag for the inode */
405         JFS_IP(ip)->agno = BLKTOAG(agstart, sbi);
406         JFS_IP(ip)->active_ag = -1;
407
408         return (rc);
409 }
410
411
412 /*
413  * NAME:        diReadSpecial()
414  *
415  * FUNCTION:    initialize a 'special' inode from disk.
416  *
417  *              this routines handles aggregate level inodes.  The
418  *              inode cache cannot differentiate between the
419  *              aggregate inodes and the filesystem inodes, so we
420  *              handle these here.  We don't actually use the aggregate
421  *              inode map, since these inodes are at a fixed location
422  *              and in some cases the aggregate inode map isn't initialized
423  *              yet.
424  *
425  * PARAMETERS:
426  *      sb - filesystem superblock
427  *      inum - aggregate inode number
428  *      secondary - 1 if secondary aggregate inode table
429  *
430  * RETURN VALUES:
431  *      new inode       - success
432  *      NULL            - i/o error.
433  */
434 struct inode *diReadSpecial(struct super_block *sb, ino_t inum, int secondary)
435 {
436         struct jfs_sb_info *sbi = JFS_SBI(sb);
437         uint address;
438         struct dinode *dp;
439         struct inode *ip;
440         struct metapage *mp;
441
442         ip = new_inode(sb);
443         if (ip == NULL) {
444                 jfs_err("diReadSpecial: new_inode returned NULL!");
445                 return ip;
446         }
447
448         if (secondary) {
449                 address = addressPXD(&sbi->ait2) >> sbi->l2nbperpage;
450                 JFS_IP(ip)->ipimap = sbi->ipaimap2;
451         } else {
452                 address = AITBL_OFF >> L2PSIZE;
453                 JFS_IP(ip)->ipimap = sbi->ipaimap;
454         }
455
456         ASSERT(inum < INOSPEREXT);
457
458         ip->i_ino = inum;
459
460         address += inum >> 3;   /* 8 inodes per 4K page */
461
462         /* read the page of fixed disk inode (AIT) in raw mode */
463         mp = read_metapage(ip, address << sbi->l2nbperpage, PSIZE, 1);
464         if (mp == NULL) {
465                 ip->i_nlink = 1;        /* Don't want iput() deleting it */
466                 iput(ip);
467                 return (NULL);
468         }
469
470         /* get the pointer to the disk inode of interest */
471         dp = (struct dinode *) (mp->data);
472         dp += inum % 8;         /* 8 inodes per 4K page */
473
474         /* copy on-disk inode to in-memory inode */
475         if ((copy_from_dinode(dp, ip)) != 0) {
476                 /* handle bad return by returning NULL for ip */
477                 ip->i_nlink = 1;        /* Don't want iput() deleting it */
478                 iput(ip);
479                 /* release the page */
480                 release_metapage(mp);
481                 return (NULL);
482
483         }
484
485         ip->i_mapping->a_ops = &jfs_metapage_aops;
486         mapping_set_gfp_mask(ip->i_mapping, GFP_NOFS);
487
488         /* Allocations to metadata inodes should not affect quotas */
489         ip->i_flags |= S_NOQUOTA;
490
491         if ((inum == FILESYSTEM_I) && (JFS_IP(ip)->ipimap == sbi->ipaimap)) {
492                 sbi->gengen = le32_to_cpu(dp->di_gengen);
493                 sbi->inostamp = le32_to_cpu(dp->di_inostamp);
494         }
495
496         /* release the page */
497         release_metapage(mp);
498
499         hlist_add_head(&ip->i_hash, &aggregate_hash);
500
501         return (ip);
502 }
503
504 /*
505  * NAME:        diWriteSpecial()
506  *
507  * FUNCTION:    Write the special inode to disk
508  *
509  * PARAMETERS:
510  *      ip - special inode
511  *      secondary - 1 if secondary aggregate inode table
512  *
513  * RETURN VALUES: none
514  */
515
516 void diWriteSpecial(struct inode *ip, int secondary)
517 {
518         struct jfs_sb_info *sbi = JFS_SBI(ip->i_sb);
519         uint address;
520         struct dinode *dp;
521         ino_t inum = ip->i_ino;
522         struct metapage *mp;
523
524         if (secondary)
525                 address = addressPXD(&sbi->ait2) >> sbi->l2nbperpage;
526         else
527                 address = AITBL_OFF >> L2PSIZE;
528
529         ASSERT(inum < INOSPEREXT);
530
531         address += inum >> 3;   /* 8 inodes per 4K page */
532
533         /* read the page of fixed disk inode (AIT) in raw mode */
534         mp = read_metapage(ip, address << sbi->l2nbperpage, PSIZE, 1);
535         if (mp == NULL) {
536                 jfs_err("diWriteSpecial: failed to read aggregate inode "
537                         "extent!");
538                 return;
539         }
540
541         /* get the pointer to the disk inode of interest */
542         dp = (struct dinode *) (mp->data);
543         dp += inum % 8;         /* 8 inodes per 4K page */
544
545         /* copy on-disk inode to in-memory inode */
546         copy_to_dinode(dp, ip);
547         memcpy(&dp->di_xtroot, &JFS_IP(ip)->i_xtroot, 288);
548
549         if (inum == FILESYSTEM_I)
550                 dp->di_gengen = cpu_to_le32(sbi->gengen);
551
552         /* write the page */
553         write_metapage(mp);
554 }
555
556 /*
557  * NAME:        diFreeSpecial()
558  *
559  * FUNCTION:    Free allocated space for special inode
560  */
561 void diFreeSpecial(struct inode *ip)
562 {
563         if (ip == NULL) {
564                 jfs_err("diFreeSpecial called with NULL ip!");
565                 return;
566         }
567         filemap_write_and_wait(ip->i_mapping);
568         truncate_inode_pages(ip->i_mapping, 0);
569         iput(ip);
570 }
571
572
573
574 /*
575  * NAME:        diWrite()
576  *
577  * FUNCTION:    write the on-disk inode portion of the in-memory inode
578  *              to its corresponding on-disk inode.
579  *
580  *              on entry, the specifed incore inode should itself
581  *              specify the disk inode number corresponding to the
582  *              incore inode (i.e. i_number should be initialized).
583  *
584  *              the inode contains the inode extent address for the disk
585  *              inode.  with the inode extent address in hand, the
586  *              page of the extent that contains the disk inode is
587  *              read and the disk inode portion of the incore inode
588  *              is copied to the disk inode.
589  *
590  * PARAMETERS:
591  *      tid -  transacation id
592  *      ip  -  pointer to incore inode to be written to the inode extent.
593  *
594  * RETURN VALUES:
595  *      0       - success
596  *      -EIO    - i/o error.
597  */
598 int diWrite(tid_t tid, struct inode *ip)
599 {
600         struct jfs_sb_info *sbi = JFS_SBI(ip->i_sb);
601         struct jfs_inode_info *jfs_ip = JFS_IP(ip);
602         int rc = 0;
603         s32 ino;
604         struct dinode *dp;
605         s64 blkno;
606         int block_offset;
607         int inodes_left;
608         struct metapage *mp;
609         unsigned long pageno;
610         int rel_inode;
611         int dioffset;
612         struct inode *ipimap;
613         uint type;
614         lid_t lid;
615         struct tlock *ditlck, *tlck;
616         struct linelock *dilinelock, *ilinelock;
617         struct lv *lv;
618         int n;
619
620         ipimap = jfs_ip->ipimap;
621
622         ino = ip->i_ino & (INOSPERIAG - 1);
623
624         if (!addressPXD(&(jfs_ip->ixpxd)) ||
625             (lengthPXD(&(jfs_ip->ixpxd)) !=
626              JFS_IP(ipimap)->i_imap->im_nbperiext)) {
627                 jfs_error(ip->i_sb, "diWrite: ixpxd invalid");
628                 return -EIO;
629         }
630
631         /*
632          * read the page of disk inode containing the specified inode:
633          */
634         /* compute the block address of the page */
635         blkno = INOPBLK(&(jfs_ip->ixpxd), ino, sbi->l2nbperpage);
636
637         rel_inode = (ino & (INOSPERPAGE - 1));
638         pageno = blkno >> sbi->l2nbperpage;
639
640         if ((block_offset = ((u32) blkno & (sbi->nbperpage - 1)))) {
641                 /*
642                  * OS/2 didn't always align inode extents on page boundaries
643                  */
644                 inodes_left =
645                     (sbi->nbperpage - block_offset) << sbi->l2niperblk;
646
647                 if (rel_inode < inodes_left)
648                         rel_inode += block_offset << sbi->l2niperblk;
649                 else {
650                         pageno += 1;
651                         rel_inode -= inodes_left;
652                 }
653         }
654         /* read the page of disk inode */
655       retry:
656         mp = read_metapage(ipimap, pageno << sbi->l2nbperpage, PSIZE, 1);
657         if (!mp)
658                 return -EIO;
659
660         /* get the pointer to the disk inode */
661         dp = (struct dinode *) mp->data;
662         dp += rel_inode;
663
664         dioffset = (ino & (INOSPERPAGE - 1)) << L2DISIZE;
665
666         /*
667          * acquire transaction lock on the on-disk inode;
668          * N.B. tlock is acquired on ipimap not ip;
669          */
670         if ((ditlck =
671              txLock(tid, ipimap, mp, tlckINODE | tlckENTRY)) == NULL)
672                 goto retry;
673         dilinelock = (struct linelock *) & ditlck->lock;
674
675         /*
676          * copy btree root from in-memory inode to on-disk inode
677          *
678          * (tlock is taken from inline B+-tree root in in-memory
679          * inode when the B+-tree root is updated, which is pointed
680          * by jfs_ip->blid as well as being on tx tlock list)
681          *
682          * further processing of btree root is based on the copy
683          * in in-memory inode, where txLog() will log from, and,
684          * for xtree root, txUpdateMap() will update map and reset
685          * XAD_NEW bit;
686          */
687
688         if (S_ISDIR(ip->i_mode) && (lid = jfs_ip->xtlid)) {
689                 /*
690                  * This is the special xtree inside the directory for storing
691                  * the directory table
692                  */
693                 xtpage_t *p, *xp;
694                 xad_t *xad;
695
696                 jfs_ip->xtlid = 0;
697                 tlck = lid_to_tlock(lid);
698                 assert(tlck->type & tlckXTREE);
699                 tlck->type |= tlckBTROOT;
700                 tlck->mp = mp;
701                 ilinelock = (struct linelock *) & tlck->lock;
702
703                 /*
704                  * copy xtree root from inode to dinode:
705                  */
706                 p = &jfs_ip->i_xtroot;
707                 xp = (xtpage_t *) &dp->di_dirtable;
708                 lv = ilinelock->lv;
709                 for (n = 0; n < ilinelock->index; n++, lv++) {
710                         memcpy(&xp->xad[lv->offset], &p->xad[lv->offset],
711                                lv->length << L2XTSLOTSIZE);
712                 }
713
714                 /* reset on-disk (metadata page) xtree XAD_NEW bit */
715                 xad = &xp->xad[XTENTRYSTART];
716                 for (n = XTENTRYSTART;
717                      n < le16_to_cpu(xp->header.nextindex); n++, xad++)
718                         if (xad->flag & (XAD_NEW | XAD_EXTENDED))
719                                 xad->flag &= ~(XAD_NEW | XAD_EXTENDED);
720         }
721
722         if ((lid = jfs_ip->blid) == 0)
723                 goto inlineData;
724         jfs_ip->blid = 0;
725
726         tlck = lid_to_tlock(lid);
727         type = tlck->type;
728         tlck->type |= tlckBTROOT;
729         tlck->mp = mp;
730         ilinelock = (struct linelock *) & tlck->lock;
731
732         /*
733          *      regular file: 16 byte (XAD slot) granularity
734          */
735         if (type & tlckXTREE) {
736                 xtpage_t *p, *xp;
737                 xad_t *xad;
738
739                 /*
740                  * copy xtree root from inode to dinode:
741                  */
742                 p = &jfs_ip->i_xtroot;
743                 xp = &dp->di_xtroot;
744                 lv = ilinelock->lv;
745                 for (n = 0; n < ilinelock->index; n++, lv++) {
746                         memcpy(&xp->xad[lv->offset], &p->xad[lv->offset],
747                                lv->length << L2XTSLOTSIZE);
748                 }
749
750                 /* reset on-disk (metadata page) xtree XAD_NEW bit */
751                 xad = &xp->xad[XTENTRYSTART];
752                 for (n = XTENTRYSTART;
753                      n < le16_to_cpu(xp->header.nextindex); n++, xad++)
754                         if (xad->flag & (XAD_NEW | XAD_EXTENDED))
755                                 xad->flag &= ~(XAD_NEW | XAD_EXTENDED);
756         }
757         /*
758          *      directory: 32 byte (directory entry slot) granularity
759          */
760         else if (type & tlckDTREE) {
761                 dtpage_t *p, *xp;
762
763                 /*
764                  * copy dtree root from inode to dinode:
765                  */
766                 p = (dtpage_t *) &jfs_ip->i_dtroot;
767                 xp = (dtpage_t *) & dp->di_dtroot;
768                 lv = ilinelock->lv;
769                 for (n = 0; n < ilinelock->index; n++, lv++) {
770                         memcpy(&xp->slot[lv->offset], &p->slot[lv->offset],
771                                lv->length << L2DTSLOTSIZE);
772                 }
773         } else {
774                 jfs_err("diWrite: UFO tlock");
775         }
776
777       inlineData:
778         /*
779          * copy inline symlink from in-memory inode to on-disk inode
780          */
781         if (S_ISLNK(ip->i_mode) && ip->i_size < IDATASIZE) {
782                 lv = & dilinelock->lv[dilinelock->index];
783                 lv->offset = (dioffset + 2 * 128) >> L2INODESLOTSIZE;
784                 lv->length = 2;
785                 memcpy(&dp->di_fastsymlink, jfs_ip->i_inline, IDATASIZE);
786                 dilinelock->index++;
787         }
788         /*
789          * copy inline data from in-memory inode to on-disk inode:
790          * 128 byte slot granularity
791          */
792         if (test_cflag(COMMIT_Inlineea, ip)) {
793                 lv = & dilinelock->lv[dilinelock->index];
794                 lv->offset = (dioffset + 3 * 128) >> L2INODESLOTSIZE;
795                 lv->length = 1;
796                 memcpy(&dp->di_inlineea, jfs_ip->i_inline_ea, INODESLOTSIZE);
797                 dilinelock->index++;
798
799                 clear_cflag(COMMIT_Inlineea, ip);
800         }
801
802         /*
803          *      lock/copy inode base: 128 byte slot granularity
804          */
805         lv = & dilinelock->lv[dilinelock->index];
806         lv->offset = dioffset >> L2INODESLOTSIZE;
807         copy_to_dinode(dp, ip);
808         if (test_and_clear_cflag(COMMIT_Dirtable, ip)) {
809                 lv->length = 2;
810                 memcpy(&dp->di_dirtable, &jfs_ip->i_dirtable, 96);
811         } else
812                 lv->length = 1;
813         dilinelock->index++;
814
815         /* release the buffer holding the updated on-disk inode.
816          * the buffer will be later written by commit processing.
817          */
818         write_metapage(mp);
819
820         return (rc);
821 }
822
823
824 /*
825  * NAME:        diFree(ip)
826  *
827  * FUNCTION:    free a specified inode from the inode working map
828  *              for a fileset or aggregate.
829  *
830  *              if the inode to be freed represents the first (only)
831  *              free inode within the iag, the iag will be placed on
832  *              the ag free inode list.
833  *
834  *              freeing the inode will cause the inode extent to be
835  *              freed if the inode is the only allocated inode within
836  *              the extent.  in this case all the disk resource backing
837  *              up the inode extent will be freed. in addition, the iag
838  *              will be placed on the ag extent free list if the extent
839  *              is the first free extent in the iag.  if freeing the
840  *              extent also means that no free inodes will exist for
841  *              the iag, the iag will also be removed from the ag free
842  *              inode list.
843  *
844  *              the iag describing the inode will be freed if the extent
845  *              is to be freed and it is the only backed extent within
846  *              the iag.  in this case, the iag will be removed from the
847  *              ag free extent list and ag free inode list and placed on
848  *              the inode map's free iag list.
849  *
850  *              a careful update approach is used to provide consistency
851  *              in the face of updates to multiple buffers.  under this
852  *              approach, all required buffers are obtained before making
853  *              any updates and are held until all updates are complete.
854  *
855  * PARAMETERS:
856  *      ip      - inode to be freed.
857  *
858  * RETURN VALUES:
859  *      0       - success
860  *      -EIO    - i/o error.
861  */
862 int diFree(struct inode *ip)
863 {
864         int rc;
865         ino_t inum = ip->i_ino;
866         struct iag *iagp, *aiagp, *biagp, *ciagp, *diagp;
867         struct metapage *mp, *amp, *bmp, *cmp, *dmp;
868         int iagno, ino, extno, bitno, sword, agno;
869         int back, fwd;
870         u32 bitmap, mask;
871         struct inode *ipimap = JFS_SBI(ip->i_sb)->ipimap;
872         struct inomap *imap = JFS_IP(ipimap)->i_imap;
873         pxd_t freepxd;
874         tid_t tid;
875         struct inode *iplist[3];
876         struct tlock *tlck;
877         struct pxd_lock *pxdlock;
878
879         /*
880          * This is just to suppress compiler warnings.  The same logic that
881          * references these variables is used to initialize them.
882          */
883         aiagp = biagp = ciagp = diagp = NULL;
884
885         /* get the iag number containing the inode.
886          */
887         iagno = INOTOIAG(inum);
888
889         /* make sure that the iag is contained within
890          * the map.
891          */
892         if (iagno >= imap->im_nextiag) {
893                 print_hex_dump(KERN_ERR, "imap: ", DUMP_PREFIX_ADDRESS, 16, 4,
894                                imap, 32, 0);
895                 jfs_error(ip->i_sb,
896                           "diFree: inum = %d, iagno = %d, nextiag = %d",
897                           (uint) inum, iagno, imap->im_nextiag);
898                 return -EIO;
899         }
900
901         /* get the allocation group for this ino.
902          */
903         agno = JFS_IP(ip)->agno;
904
905         /* Lock the AG specific inode map information
906          */
907         AG_LOCK(imap, agno);
908
909         /* Obtain read lock in imap inode.  Don't release it until we have
910          * read all of the IAG's that we are going to.
911          */
912         IREAD_LOCK(ipimap, RDWRLOCK_IMAP);
913
914         /* read the iag.
915          */
916         if ((rc = diIAGRead(imap, iagno, &mp))) {
917                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
918                 AG_UNLOCK(imap, agno);
919                 return (rc);
920         }
921         iagp = (struct iag *) mp->data;
922
923         /* get the inode number and extent number of the inode within
924          * the iag and the inode number within the extent.
925          */
926         ino = inum & (INOSPERIAG - 1);
927         extno = ino >> L2INOSPEREXT;
928         bitno = ino & (INOSPEREXT - 1);
929         mask = HIGHORDER >> bitno;
930
931         if (!(le32_to_cpu(iagp->wmap[extno]) & mask)) {
932                 jfs_error(ip->i_sb,
933                           "diFree: wmap shows inode already free");
934         }
935
936         if (!addressPXD(&iagp->inoext[extno])) {
937                 release_metapage(mp);
938                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
939                 AG_UNLOCK(imap, agno);
940                 jfs_error(ip->i_sb, "diFree: invalid inoext");
941                 return -EIO;
942         }
943
944         /* compute the bitmap for the extent reflecting the freed inode.
945          */
946         bitmap = le32_to_cpu(iagp->wmap[extno]) & ~mask;
947
948         if (imap->im_agctl[agno].numfree > imap->im_agctl[agno].numinos) {
949                 release_metapage(mp);
950                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
951                 AG_UNLOCK(imap, agno);
952                 jfs_error(ip->i_sb, "diFree: numfree > numinos");
953                 return -EIO;
954         }
955         /*
956          *      inode extent still has some inodes or below low water mark:
957          *      keep the inode extent;
958          */
959         if (bitmap ||
960             imap->im_agctl[agno].numfree < 96 ||
961             (imap->im_agctl[agno].numfree < 288 &&
962              (((imap->im_agctl[agno].numfree * 100) /
963                imap->im_agctl[agno].numinos) <= 25))) {
964                 /* if the iag currently has no free inodes (i.e.,
965                  * the inode being freed is the first free inode of iag),
966                  * insert the iag at head of the inode free list for the ag.
967                  */
968                 if (iagp->nfreeinos == 0) {
969                         /* check if there are any iags on the ag inode
970                          * free list.  if so, read the first one so that
971                          * we can link the current iag onto the list at
972                          * the head.
973                          */
974                         if ((fwd = imap->im_agctl[agno].inofree) >= 0) {
975                                 /* read the iag that currently is the head
976                                  * of the list.
977                                  */
978                                 if ((rc = diIAGRead(imap, fwd, &amp))) {
979                                         IREAD_UNLOCK(ipimap);
980                                         AG_UNLOCK(imap, agno);
981                                         release_metapage(mp);
982                                         return (rc);
983                                 }
984                                 aiagp = (struct iag *) amp->data;
985
986                                 /* make current head point back to the iag.
987                                  */
988                                 aiagp->inofreeback = cpu_to_le32(iagno);
989
990                                 write_metapage(amp);
991                         }
992
993                         /* iag points forward to current head and iag
994                          * becomes the new head of the list.
995                          */
996                         iagp->inofreefwd =
997                             cpu_to_le32(imap->im_agctl[agno].inofree);
998                         iagp->inofreeback = cpu_to_le32(-1);
999                         imap->im_agctl[agno].inofree = iagno;
1000                 }
1001                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
1002
1003                 /* update the free inode summary map for the extent if
1004                  * freeing the inode means the extent will now have free
1005                  * inodes (i.e., the inode being freed is the first free
1006                  * inode of extent),
1007                  */
1008                 if (iagp->wmap[extno] == cpu_to_le32(ONES)) {
1009                         sword = extno >> L2EXTSPERSUM;
1010                         bitno = extno & (EXTSPERSUM - 1);
1011                         iagp->inosmap[sword] &=
1012                             cpu_to_le32(~(HIGHORDER >> bitno));
1013                 }
1014
1015                 /* update the bitmap.
1016                  */
1017                 iagp->wmap[extno] = cpu_to_le32(bitmap);
1018
1019                 /* update the free inode counts at the iag, ag and
1020                  * map level.
1021                  */
1022                 le32_add_cpu(&iagp->nfreeinos, 1);
1023                 imap->im_agctl[agno].numfree += 1;
1024                 atomic_inc(&imap->im_numfree);
1025
1026                 /* release the AG inode map lock
1027                  */
1028                 AG_UNLOCK(imap, agno);
1029
1030                 /* write the iag */
1031                 write_metapage(mp);
1032
1033                 return (0);
1034         }
1035
1036
1037         /*
1038          *      inode extent has become free and above low water mark:
1039          *      free the inode extent;
1040          */
1041
1042         /*
1043          *      prepare to update iag list(s) (careful update step 1)
1044          */
1045         amp = bmp = cmp = dmp = NULL;
1046         fwd = back = -1;
1047
1048         /* check if the iag currently has no free extents.  if so,
1049          * it will be placed on the head of the ag extent free list.
1050          */
1051         if (iagp->nfreeexts == 0) {
1052                 /* check if the ag extent free list has any iags.
1053                  * if so, read the iag at the head of the list now.
1054                  * this (head) iag will be updated later to reflect
1055                  * the addition of the current iag at the head of
1056                  * the list.
1057                  */
1058                 if ((fwd = imap->im_agctl[agno].extfree) >= 0) {
1059                         if ((rc = diIAGRead(imap, fwd, &amp)))
1060                                 goto error_out;
1061                         aiagp = (struct iag *) amp->data;
1062                 }
1063         } else {
1064                 /* iag has free extents. check if the addition of a free
1065                  * extent will cause all extents to be free within this
1066                  * iag.  if so, the iag will be removed from the ag extent
1067                  * free list and placed on the inode map's free iag list.
1068                  */
1069                 if (iagp->nfreeexts == cpu_to_le32(EXTSPERIAG - 1)) {
1070                         /* in preparation for removing the iag from the
1071                          * ag extent free list, read the iags preceeding
1072                          * and following the iag on the ag extent free
1073                          * list.
1074                          */
1075                         if ((fwd = le32_to_cpu(iagp->extfreefwd)) >= 0) {
1076                                 if ((rc = diIAGRead(imap, fwd, &amp)))
1077                                         goto error_out;
1078                                 aiagp = (struct iag *) amp->data;
1079                         }
1080
1081                         if ((back = le32_to_cpu(iagp->extfreeback)) >= 0) {
1082                                 if ((rc = diIAGRead(imap, back, &bmp)))
1083                                         goto error_out;
1084                                 biagp = (struct iag *) bmp->data;
1085                         }
1086                 }
1087         }
1088
1089         /* remove the iag from the ag inode free list if freeing
1090          * this extent cause the iag to have no free inodes.
1091          */
1092         if (iagp->nfreeinos == cpu_to_le32(INOSPEREXT - 1)) {
1093                 int inofreeback = le32_to_cpu(iagp->inofreeback);
1094                 int inofreefwd = le32_to_cpu(iagp->inofreefwd);
1095
1096                 /* in preparation for removing the iag from the
1097                  * ag inode free list, read the iags preceeding
1098                  * and following the iag on the ag inode free
1099                  * list.  before reading these iags, we must make
1100                  * sure that we already don't have them in hand
1101                  * from up above, since re-reading an iag (buffer)
1102                  * we are currently holding would cause a deadlock.
1103                  */
1104                 if (inofreefwd >= 0) {
1105
1106                         if (inofreefwd == fwd)
1107                                 ciagp = (struct iag *) amp->data;
1108                         else if (inofreefwd == back)
1109                                 ciagp = (struct iag *) bmp->data;
1110                         else {
1111                                 if ((rc =
1112                                      diIAGRead(imap, inofreefwd, &cmp)))
1113                                         goto error_out;
1114                                 ciagp = (struct iag *) cmp->data;
1115                         }
1116                         assert(ciagp != NULL);
1117                 }
1118
1119                 if (inofreeback >= 0) {
1120                         if (inofreeback == fwd)
1121                                 diagp = (struct iag *) amp->data;
1122                         else if (inofreeback == back)
1123                                 diagp = (struct iag *) bmp->data;
1124                         else {
1125                                 if ((rc =
1126                                      diIAGRead(imap, inofreeback, &dmp)))
1127                                         goto error_out;
1128                                 diagp = (struct iag *) dmp->data;
1129                         }
1130                         assert(diagp != NULL);
1131                 }
1132         }
1133
1134         IREAD_UNLOCK(ipimap);
1135
1136         /*
1137          * invalidate any page of the inode extent freed from buffer cache;
1138          */
1139         freepxd = iagp->inoext[extno];
1140         invalidate_pxd_metapages(ip, freepxd);
1141
1142         /*
1143          *      update iag list(s) (careful update step 2)
1144          */
1145         /* add the iag to the ag extent free list if this is the
1146          * first free extent for the iag.
1147          */
1148         if (iagp->nfreeexts == 0) {
1149                 if (fwd >= 0)
1150                         aiagp->extfreeback = cpu_to_le32(iagno);
1151
1152                 iagp->extfreefwd =
1153                     cpu_to_le32(imap->im_agctl[agno].extfree);
1154                 iagp->extfreeback = cpu_to_le32(-1);
1155                 imap->im_agctl[agno].extfree = iagno;
1156         } else {
1157                 /* remove the iag from the ag extent list if all extents
1158                  * are now free and place it on the inode map iag free list.
1159                  */
1160                 if (iagp->nfreeexts == cpu_to_le32(EXTSPERIAG - 1)) {
1161                         if (fwd >= 0)
1162                                 aiagp->extfreeback = iagp->extfreeback;
1163
1164                         if (back >= 0)
1165                                 biagp->extfreefwd = iagp->extfreefwd;
1166                         else
1167                                 imap->im_agctl[agno].extfree =
1168                                     le32_to_cpu(iagp->extfreefwd);
1169
1170                         iagp->extfreefwd = iagp->extfreeback = cpu_to_le32(-1);
1171
1172                         IAGFREE_LOCK(imap);
1173                         iagp->iagfree = cpu_to_le32(imap->im_freeiag);
1174                         imap->im_freeiag = iagno;
1175                         IAGFREE_UNLOCK(imap);
1176                 }
1177         }
1178
1179         /* remove the iag from the ag inode free list if freeing
1180          * this extent causes the iag to have no free inodes.
1181          */
1182         if (iagp->nfreeinos == cpu_to_le32(INOSPEREXT - 1)) {
1183                 if ((int) le32_to_cpu(iagp->inofreefwd) >= 0)
1184                         ciagp->inofreeback = iagp->inofreeback;
1185
1186                 if ((int) le32_to_cpu(iagp->inofreeback) >= 0)
1187                         diagp->inofreefwd = iagp->inofreefwd;
1188                 else
1189                         imap->im_agctl[agno].inofree =
1190                             le32_to_cpu(iagp->inofreefwd);
1191
1192                 iagp->inofreefwd = iagp->inofreeback = cpu_to_le32(-1);
1193         }
1194
1195         /* update the inode extent address and working map
1196          * to reflect the free extent.
1197          * the permanent map should have been updated already
1198          * for the inode being freed.
1199          */
1200         if (iagp->pmap[extno] != 0) {
1201                 jfs_error(ip->i_sb, "diFree: the pmap does not show inode free");
1202         }
1203         iagp->wmap[extno] = 0;
1204         PXDlength(&iagp->inoext[extno], 0);
1205         PXDaddress(&iagp->inoext[extno], 0);
1206
1207         /* update the free extent and free inode summary maps
1208          * to reflect the freed extent.
1209          * the inode summary map is marked to indicate no inodes
1210          * available for the freed extent.
1211          */
1212         sword = extno >> L2EXTSPERSUM;
1213         bitno = extno & (EXTSPERSUM - 1);
1214         mask = HIGHORDER >> bitno;
1215         iagp->inosmap[sword] |= cpu_to_le32(mask);
1216         iagp->extsmap[sword] &= cpu_to_le32(~mask);
1217
1218         /* update the number of free inodes and number of free extents
1219          * for the iag.
1220          */
1221         le32_add_cpu(&iagp->nfreeinos, -(INOSPEREXT - 1));
1222         le32_add_cpu(&iagp->nfreeexts, 1);
1223
1224         /* update the number of free inodes and backed inodes
1225          * at the ag and inode map level.
1226          */
1227         imap->im_agctl[agno].numfree -= (INOSPEREXT - 1);
1228         imap->im_agctl[agno].numinos -= INOSPEREXT;
1229         atomic_sub(INOSPEREXT - 1, &imap->im_numfree);
1230         atomic_sub(INOSPEREXT, &imap->im_numinos);
1231
1232         if (amp)
1233                 write_metapage(amp);
1234         if (bmp)
1235                 write_metapage(bmp);
1236         if (cmp)
1237                 write_metapage(cmp);
1238         if (dmp)
1239                 write_metapage(dmp);
1240
1241         /*
1242          * start transaction to update block allocation map
1243          * for the inode extent freed;
1244          *
1245          * N.B. AG_LOCK is released and iag will be released below, and
1246          * other thread may allocate inode from/reusing the ixad freed
1247          * BUT with new/different backing inode extent from the extent
1248          * to be freed by the transaction;
1249          */
1250         tid = txBegin(ipimap->i_sb, COMMIT_FORCE);
1251         mutex_lock(&JFS_IP(ipimap)->commit_mutex);
1252
1253         /* acquire tlock of the iag page of the freed ixad
1254          * to force the page NOHOMEOK (even though no data is
1255          * logged from the iag page) until NOREDOPAGE|FREEXTENT log
1256          * for the free of the extent is committed;
1257          * write FREEXTENT|NOREDOPAGE log record
1258          * N.B. linelock is overlaid as freed extent descriptor;
1259          */
1260         tlck = txLock(tid, ipimap, mp, tlckINODE | tlckFREE);
1261         pxdlock = (struct pxd_lock *) & tlck->lock;
1262         pxdlock->flag = mlckFREEPXD;
1263         pxdlock->pxd = freepxd;
1264         pxdlock->index = 1;
1265
1266         write_metapage(mp);
1267
1268         iplist[0] = ipimap;
1269
1270         /*
1271          * logredo needs the IAG number and IAG extent index in order
1272          * to ensure that the IMap is consistent.  The least disruptive
1273          * way to pass these values through  to the transaction manager
1274          * is in the iplist array.
1275          *
1276          * It's not pretty, but it works.
1277          */
1278         iplist[1] = (struct inode *) (size_t)iagno;
1279         iplist[2] = (struct inode *) (size_t)extno;
1280
1281         rc = txCommit(tid, 1, &iplist[0], COMMIT_FORCE);
1282
1283         txEnd(tid);
1284         mutex_unlock(&JFS_IP(ipimap)->commit_mutex);
1285
1286         /* unlock the AG inode map information */
1287         AG_UNLOCK(imap, agno);
1288
1289         return (0);
1290
1291       error_out:
1292         IREAD_UNLOCK(ipimap);
1293
1294         if (amp)
1295                 release_metapage(amp);
1296         if (bmp)
1297                 release_metapage(bmp);
1298         if (cmp)
1299                 release_metapage(cmp);
1300         if (dmp)
1301                 release_metapage(dmp);
1302
1303         AG_UNLOCK(imap, agno);
1304
1305         release_metapage(mp);
1306
1307         return (rc);
1308 }
1309
1310 /*
1311  * There are several places in the diAlloc* routines where we initialize
1312  * the inode.
1313  */
1314 static inline void
1315 diInitInode(struct inode *ip, int iagno, int ino, int extno, struct iag * iagp)
1316 {
1317         struct jfs_sb_info *sbi = JFS_SBI(ip->i_sb);
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->agno = BLKTOAG(le64_to_cpu(iagp->agstart), sbi);
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 = JFS_IP(pip)->agno;
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 avaliable 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 preceeding 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 preceeding 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 avaliable 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
2575                         /* release the inode map lock */
2576                         IWRITE_UNLOCK(ipimap);
2577
2578                         rc = -EIO;
2579                         goto out;
2580                 }
2581                 iagp = (struct iag *) mp->data;
2582
2583                 /* init the iag */
2584                 memset(iagp, 0, sizeof(struct iag));
2585                 iagp->iagnum = cpu_to_le32(iagno);
2586                 iagp->inofreefwd = iagp->inofreeback = cpu_to_le32(-1);
2587                 iagp->extfreefwd = iagp->extfreeback = cpu_to_le32(-1);
2588                 iagp->iagfree = cpu_to_le32(-1);
2589                 iagp->nfreeinos = 0;
2590                 iagp->nfreeexts = cpu_to_le32(EXTSPERIAG);
2591
2592                 /* initialize the free inode summary map (free extent
2593                  * summary map initialization handled by bzero).
2594                  */
2595                 for (i = 0; i < SMAPSZ; i++)
2596                         iagp->inosmap[i] = cpu_to_le32(ONES);
2597
2598                 /*
2599                  * Write and sync the metapage
2600                  */
2601                 flush_metapage(mp);
2602
2603                 /*
2604                  * txCommit(COMMIT_FORCE) will synchronously write address
2605                  * index pages and inode after commit in careful update order
2606                  * of address index pages (right to left, bottom up);
2607                  */
2608                 iplist[0] = ipimap;
2609                 rc = txCommit(tid, 1, &iplist[0], COMMIT_FORCE);
2610
2611                 txEnd(tid);
2612                 mutex_unlock(&JFS_IP(ipimap)->commit_mutex);
2613
2614                 duplicateIXtree(sb, blkno, xlen, &xaddr);
2615
2616                 /* update the next avaliable iag number */
2617                 imap->im_nextiag += 1;
2618
2619                 /* Add the iag to the iag free list so we don't lose the iag
2620                  * if a failure happens now.
2621                  */
2622                 imap->im_freeiag = iagno;
2623
2624                 /* Until we have logredo working, we want the imap inode &
2625                  * control page to be up to date.
2626                  */
2627                 diSync(ipimap);
2628
2629                 /* release the inode map lock */
2630                 IWRITE_UNLOCK(ipimap);
2631         }
2632
2633         /* obtain read lock on map */
2634         IREAD_LOCK(ipimap, RDWRLOCK_IMAP);
2635
2636         /* read the iag */
2637         if ((rc = diIAGRead(imap, iagno, &mp))) {
2638                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
2639                 rc = -EIO;
2640                 goto out;
2641         }
2642         iagp = (struct iag *) mp->data;
2643
2644         /* remove the iag from the iag free list */
2645         imap->im_freeiag = le32_to_cpu(iagp->iagfree);
2646         iagp->iagfree = cpu_to_le32(-1);
2647
2648         /* set the return iag number and buffer pointer */
2649         *iagnop = iagno;
2650         *mpp = mp;
2651
2652       out:
2653         /* release the iag free lock */
2654         IAGFREE_UNLOCK(imap);
2655
2656         return (rc);
2657 }
2658
2659 /*
2660  * NAME:        diIAGRead()
2661  *
2662  * FUNCTION:    get the buffer for the specified iag within a fileset
2663  *              or aggregate inode map.
2664  *
2665  * PARAMETERS:
2666  *      imap    - pointer to inode map control structure.
2667  *      iagno   - iag number.
2668  *      bpp     - point to buffer pointer to be filled in on successful
2669  *                exit.
2670  *
2671  * SERIALIZATION:
2672  *      must have read lock on imap inode
2673  *      (When called by diExtendFS, the filesystem is quiesced, therefore
2674  *       the read lock is unnecessary.)
2675  *
2676  * RETURN VALUES:
2677  *      0       - success.
2678  *      -EIO    - i/o error.
2679  */
2680 static int diIAGRead(struct inomap * imap, int iagno, struct metapage ** mpp)
2681 {
2682         struct inode *ipimap = imap->im_ipimap;
2683         s64 blkno;
2684
2685         /* compute the logical block number of the iag. */
2686         blkno = IAGTOLBLK(iagno, JFS_SBI(ipimap->i_sb)->l2nbperpage);
2687
2688         /* read the iag. */
2689         *mpp = read_metapage(ipimap, blkno, PSIZE, 0);
2690         if (*mpp == NULL) {
2691                 return -EIO;
2692         }
2693
2694         return (0);
2695 }
2696
2697 /*
2698  * NAME:        diFindFree()
2699  *
2700  * FUNCTION:    find the first free bit in a word starting at
2701  *              the specified bit position.
2702  *
2703  * PARAMETERS:
2704  *      word    - word to be examined.
2705  *      start   - starting bit position.
2706  *
2707  * RETURN VALUES:
2708  *      bit position of first free bit in the word or 32 if
2709  *      no free bits were found.
2710  */
2711 static int diFindFree(u32 word, int start)
2712 {
2713         int bitno;
2714         assert(start < 32);
2715         /* scan the word for the first free bit. */
2716         for (word <<= start, bitno = start; bitno < 32;
2717              bitno++, word <<= 1) {
2718                 if ((word & HIGHORDER) == 0)
2719                         break;
2720         }
2721         return (bitno);
2722 }
2723
2724 /*
2725  * NAME:        diUpdatePMap()
2726  *
2727  * FUNCTION: Update the persistent map in an IAG for the allocation or
2728  *      freeing of the specified inode.
2729  *
2730  * PRE CONDITIONS: Working map has already been updated for allocate.
2731  *
2732  * PARAMETERS:
2733  *      ipimap  - Incore inode map inode
2734  *      inum    - Number of inode to mark in permanent map
2735  *      is_free - If 'true' indicates inode should be marked freed, otherwise
2736  *                indicates inode should be marked allocated.
2737  *
2738  * RETURN VALUES:
2739  *              0 for success
2740  */
2741 int
2742 diUpdatePMap(struct inode *ipimap,
2743              unsigned long inum, bool is_free, struct tblock * tblk)
2744 {
2745         int rc;
2746         struct iag *iagp;
2747         struct metapage *mp;
2748         int iagno, ino, extno, bitno;
2749         struct inomap *imap;
2750         u32 mask;
2751         struct jfs_log *log;
2752         int lsn, difft, diffp;
2753         unsigned long flags;
2754
2755         imap = JFS_IP(ipimap)->i_imap;
2756         /* get the iag number containing the inode */
2757         iagno = INOTOIAG(inum);
2758         /* make sure that the iag is contained within the map */
2759         if (iagno >= imap->im_nextiag) {
2760                 jfs_error(ipimap->i_sb,
2761                           "diUpdatePMap: the iag is outside the map");
2762                 return -EIO;
2763         }
2764         /* read the iag */
2765         IREAD_LOCK(ipimap, RDWRLOCK_IMAP);
2766         rc = diIAGRead(imap, iagno, &mp);
2767         IREAD_UNLOCK(ipimap);
2768         if (rc)
2769                 return (rc);
2770         metapage_wait_for_io(mp);
2771         iagp = (struct iag *) mp->data;
2772         /* get the inode number and extent number of the inode within
2773          * the iag and the inode number within the extent.
2774          */
2775         ino = inum & (INOSPERIAG - 1);
2776         extno = ino >> L2INOSPEREXT;
2777         bitno = ino & (INOSPEREXT - 1);
2778         mask = HIGHORDER >> bitno;
2779         /*
2780          * mark the inode free in persistent map:
2781          */
2782         if (is_free) {
2783                 /* The inode should have been allocated both in working
2784                  * map and in persistent map;
2785                  * the inode will be freed from working map at the release
2786                  * of last reference release;
2787                  */
2788                 if (!(le32_to_cpu(iagp->wmap[extno]) & mask)) {
2789                         jfs_error(ipimap->i_sb,
2790                                   "diUpdatePMap: inode %ld not marked as "
2791                                   "allocated in wmap!", inum);
2792                 }
2793                 if (!(le32_to_cpu(iagp->pmap[extno]) & mask)) {
2794                         jfs_error(ipimap->i_sb,
2795                                   "diUpdatePMap: inode %ld not marked as "
2796                                   "allocated in pmap!", inum);
2797                 }
2798                 /* update the bitmap for the extent of the freed inode */
2799                 iagp->pmap[extno] &= cpu_to_le32(~mask);
2800         }
2801         /*
2802          * mark the inode allocated in persistent map:
2803          */
2804         else {
2805                 /* The inode should be already allocated in the working map
2806                  * and should be free in persistent map;
2807                  */
2808                 if (!(le32_to_cpu(iagp->wmap[extno]) & mask)) {
2809                         release_metapage(mp);
2810                         jfs_error(ipimap->i_sb,
2811                                   "diUpdatePMap: the inode is not allocated in "
2812                                   "the working map");
2813                         return -EIO;
2814                 }
2815                 if ((le32_to_cpu(iagp->pmap[extno]) & mask) != 0) {
2816                         release_metapage(mp);
2817                         jfs_error(ipimap->i_sb,
2818                                   "diUpdatePMap: the inode is not free in the "
2819                                   "persistent map");
2820                         return -EIO;
2821                 }
2822                 /* update the bitmap for the extent of the allocated inode */
2823                 iagp->pmap[extno] |= cpu_to_le32(mask);
2824         }
2825         /*
2826          * update iag lsn
2827          */
2828         lsn = tblk->lsn;
2829         log = JFS_SBI(tblk->sb)->log;
2830         LOGSYNC_LOCK(log, flags);
2831         if (mp->lsn != 0) {
2832                 /* inherit older/smaller lsn */
2833                 logdiff(difft, lsn, log);
2834                 logdiff(diffp, mp->lsn, log);
2835                 if (difft < diffp) {
2836                         mp->lsn = lsn;
2837                         /* move mp after tblock in logsync list */
2838                         list_move(&mp->synclist, &tblk->synclist);
2839                 }
2840                 /* inherit younger/larger clsn */
2841                 assert(mp->clsn);
2842                 logdiff(difft, tblk->clsn, log);
2843                 logdiff(diffp, mp->clsn, log);
2844                 if (difft > diffp)
2845                         mp->clsn = tblk->clsn;
2846         } else {
2847                 mp->log = log;
2848                 mp->lsn = lsn;
2849                 /* insert mp after tblock in logsync list */
2850                 log->count++;
2851                 list_add(&mp->synclist, &tblk->synclist);
2852                 mp->clsn = tblk->clsn;
2853         }
2854         LOGSYNC_UNLOCK(log, flags);
2855         write_metapage(mp);
2856         return (0);
2857 }
2858
2859 /*
2860  *      diExtendFS()
2861  *
2862  * function: update imap for extendfs();
2863  *
2864  * note: AG size has been increased s.t. each k old contiguous AGs are
2865  * coalesced into a new AG;
2866  */
2867 int diExtendFS(struct inode *ipimap, struct inode *ipbmap)
2868 {
2869         int rc, rcx = 0;
2870         struct inomap *imap = JFS_IP(ipimap)->i_imap;
2871         struct iag *iagp = NULL, *hiagp = NULL;
2872         struct bmap *mp = JFS_SBI(ipbmap->i_sb)->bmap;
2873         struct metapage *bp, *hbp;
2874         int i, n, head;
2875         int numinos, xnuminos = 0, xnumfree = 0;
2876         s64 agstart;
2877
2878         jfs_info("diExtendFS: nextiag:%d numinos:%d numfree:%d",
2879                    imap->im_nextiag, atomic_read(&imap->im_numinos),
2880                    atomic_read(&imap->im_numfree));
2881
2882         /*
2883          *      reconstruct imap
2884          *
2885          * coalesce contiguous k (newAGSize/oldAGSize) AGs;
2886          * i.e., (AGi, ..., AGj) where i = k*n and j = k*(n+1) - 1 to AGn;
2887          * note: new AG size = old AG size * (2**x).
2888          */
2889
2890         /* init per AG control information im_agctl[] */
2891         for (i = 0; i < MAXAG; i++) {
2892                 imap->im_agctl[i].inofree = -1;
2893                 imap->im_agctl[i].extfree = -1;
2894                 imap->im_agctl[i].numinos = 0;  /* number of backed inodes */
2895                 imap->im_agctl[i].numfree = 0;  /* number of free backed inodes */
2896         }
2897
2898         /*
2899          *      process each iag page of the map.
2900          *
2901          * rebuild AG Free Inode List, AG Free Inode Extent List;
2902          */
2903         for (i = 0; i < imap->im_nextiag; i++) {
2904                 if ((rc = diIAGRead(imap, i, &bp))) {
2905                         rcx = rc;
2906                         continue;
2907                 }
2908                 iagp = (struct iag *) bp->data;
2909                 if (le32_to_cpu(iagp->iagnum) != i) {
2910                         release_metapage(bp);
2911                         jfs_error(ipimap->i_sb,
2912                                   "diExtendFs: unexpected value of iagnum");
2913                         return -EIO;
2914                 }
2915
2916                 /* leave free iag in the free iag list */
2917                 if (iagp->nfreeexts == cpu_to_le32(EXTSPERIAG)) {
2918                         release_metapage(bp);
2919                         continue;
2920                 }
2921
2922                 /* agstart that computes to the same ag is treated as same; */
2923                 agstart = le64_to_cpu(iagp->agstart);
2924                 /* iagp->agstart = agstart & ~(mp->db_agsize - 1); */
2925                 n = agstart >> 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         ip->i_nlink = 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 }