video: tegra: dc: Add quick for Vizio P series
[linux-3.10.git] / fs / ext2 / balloc.c
1 /*
2  *  linux/fs/ext2/balloc.c
3  *
4  * Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995
5  * Remy Card (card@masi.ibp.fr)
6  * Laboratoire MASI - Institut Blaise Pascal
7  * Universite Pierre et Marie Curie (Paris VI)
8  *
9  *  Enhanced block allocation by Stephen Tweedie (sct@redhat.com), 1993
10  *  Big-endian to little-endian byte-swapping/bitmaps by
11  *        David S. Miller (davem@caip.rutgers.edu), 1995
12  */
13
14 #include "ext2.h"
15 #include <linux/quotaops.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/sched.h>
18 #include <linux/buffer_head.h>
19 #include <linux/capability.h>
20
21 /*
22  * balloc.c contains the blocks allocation and deallocation routines
23  */
24
25 /*
26  * The free blocks are managed by bitmaps.  A file system contains several
27  * blocks groups.  Each group contains 1 bitmap block for blocks, 1 bitmap
28  * block for inodes, N blocks for the inode table and data blocks.
29  *
30  * The file system contains group descriptors which are located after the
31  * super block.  Each descriptor contains the number of the bitmap block and
32  * the free blocks count in the block.  The descriptors are loaded in memory
33  * when a file system is mounted (see ext2_fill_super).
34  */
35
36
37 #define in_range(b, first, len) ((b) >= (first) && (b) <= (first) + (len) - 1)
38
39 struct ext2_group_desc * ext2_get_group_desc(struct super_block * sb,
40                                              unsigned int block_group,
41                                              struct buffer_head ** bh)
42 {
43         unsigned long group_desc;
44         unsigned long offset;
45         struct ext2_group_desc * desc;
46         struct ext2_sb_info *sbi = EXT2_SB(sb);
47
48         if (block_group >= sbi->s_groups_count) {
49                 ext2_error (sb, "ext2_get_group_desc",
50                             "block_group >= groups_count - "
51                             "block_group = %d, groups_count = %lu",
52                             block_group, sbi->s_groups_count);
53
54                 return NULL;
55         }
56
57         group_desc = block_group >> EXT2_DESC_PER_BLOCK_BITS(sb);
58         offset = block_group & (EXT2_DESC_PER_BLOCK(sb) - 1);
59         if (!sbi->s_group_desc[group_desc]) {
60                 ext2_error (sb, "ext2_get_group_desc",
61                             "Group descriptor not loaded - "
62                             "block_group = %d, group_desc = %lu, desc = %lu",
63                              block_group, group_desc, offset);
64                 return NULL;
65         }
66
67         desc = (struct ext2_group_desc *) sbi->s_group_desc[group_desc]->b_data;
68         if (bh)
69                 *bh = sbi->s_group_desc[group_desc];
70         return desc + offset;
71 }
72
73 static int ext2_valid_block_bitmap(struct super_block *sb,
74                                         struct ext2_group_desc *desc,
75                                         unsigned int block_group,
76                                         struct buffer_head *bh)
77 {
78         ext2_grpblk_t offset;
79         ext2_grpblk_t next_zero_bit;
80         ext2_fsblk_t bitmap_blk;
81         ext2_fsblk_t group_first_block;
82
83         group_first_block = ext2_group_first_block_no(sb, block_group);
84
85         /* check whether block bitmap block number is set */
86         bitmap_blk = le32_to_cpu(desc->bg_block_bitmap);
87         offset = bitmap_blk - group_first_block;
88         if (!ext2_test_bit(offset, bh->b_data))
89                 /* bad block bitmap */
90                 goto err_out;
91
92         /* check whether the inode bitmap block number is set */
93         bitmap_blk = le32_to_cpu(desc->bg_inode_bitmap);
94         offset = bitmap_blk - group_first_block;
95         if (!ext2_test_bit(offset, bh->b_data))
96                 /* bad block bitmap */
97                 goto err_out;
98
99         /* check whether the inode table block number is set */
100         bitmap_blk = le32_to_cpu(desc->bg_inode_table);
101         offset = bitmap_blk - group_first_block;
102         next_zero_bit = ext2_find_next_zero_bit(bh->b_data,
103                                 offset + EXT2_SB(sb)->s_itb_per_group,
104                                 offset);
105         if (next_zero_bit >= offset + EXT2_SB(sb)->s_itb_per_group)
106                 /* good bitmap for inode tables */
107                 return 1;
108
109 err_out:
110         ext2_error(sb, __func__,
111                         "Invalid block bitmap - "
112                         "block_group = %d, block = %lu",
113                         block_group, bitmap_blk);
114         return 0;
115 }
116
117 /*
118  * Read the bitmap for a given block_group,and validate the
119  * bits for block/inode/inode tables are set in the bitmaps
120  *
121  * Return buffer_head on success or NULL in case of failure.
122  */
123 static struct buffer_head *
124 read_block_bitmap(struct super_block *sb, unsigned int block_group)
125 {
126         struct ext2_group_desc * desc;
127         struct buffer_head * bh = NULL;
128         ext2_fsblk_t bitmap_blk;
129
130         desc = ext2_get_group_desc(sb, block_group, NULL);
131         if (!desc)
132                 return NULL;
133         bitmap_blk = le32_to_cpu(desc->bg_block_bitmap);
134         bh = sb_getblk(sb, bitmap_blk);
135         if (unlikely(!bh)) {
136                 ext2_error(sb, __func__,
137                             "Cannot read block bitmap - "
138                             "block_group = %d, block_bitmap = %u",
139                             block_group, le32_to_cpu(desc->bg_block_bitmap));
140                 return NULL;
141         }
142         if (likely(bh_uptodate_or_lock(bh)))
143                 return bh;
144
145         if (bh_submit_read(bh) < 0) {
146                 brelse(bh);
147                 ext2_error(sb, __func__,
148                             "Cannot read block bitmap - "
149                             "block_group = %d, block_bitmap = %u",
150                             block_group, le32_to_cpu(desc->bg_block_bitmap));
151                 return NULL;
152         }
153
154         ext2_valid_block_bitmap(sb, desc, block_group, bh);
155         /*
156          * file system mounted not to panic on error, continue with corrupt
157          * bitmap
158          */
159         return bh;
160 }
161
162 static void group_adjust_blocks(struct super_block *sb, int group_no,
163         struct ext2_group_desc *desc, struct buffer_head *bh, int count)
164 {
165         if (count) {
166                 struct ext2_sb_info *sbi = EXT2_SB(sb);
167                 unsigned free_blocks;
168
169                 spin_lock(sb_bgl_lock(sbi, group_no));
170                 free_blocks = le16_to_cpu(desc->bg_free_blocks_count);
171                 desc->bg_free_blocks_count = cpu_to_le16(free_blocks + count);
172                 spin_unlock(sb_bgl_lock(sbi, group_no));
173                 mark_buffer_dirty(bh);
174         }
175 }
176
177 /*
178  * The reservation window structure operations
179  * --------------------------------------------
180  * Operations include:
181  * dump, find, add, remove, is_empty, find_next_reservable_window, etc.
182  *
183  * We use a red-black tree to represent per-filesystem reservation
184  * windows.
185  *
186  */
187
188 /**
189  * __rsv_window_dump() -- Dump the filesystem block allocation reservation map
190  * @rb_root:            root of per-filesystem reservation rb tree
191  * @verbose:            verbose mode
192  * @fn:                 function which wishes to dump the reservation map
193  *
194  * If verbose is turned on, it will print the whole block reservation
195  * windows(start, end). Otherwise, it will only print out the "bad" windows,
196  * those windows that overlap with their immediate neighbors.
197  */
198 #if 1
199 static void __rsv_window_dump(struct rb_root *root, int verbose,
200                               const char *fn)
201 {
202         struct rb_node *n;
203         struct ext2_reserve_window_node *rsv, *prev;
204         int bad;
205
206 restart:
207         n = rb_first(root);
208         bad = 0;
209         prev = NULL;
210
211         printk("Block Allocation Reservation Windows Map (%s):\n", fn);
212         while (n) {
213                 rsv = rb_entry(n, struct ext2_reserve_window_node, rsv_node);
214                 if (verbose)
215                         printk("reservation window 0x%p "
216                                 "start: %lu, end: %lu\n",
217                                 rsv, rsv->rsv_start, rsv->rsv_end);
218                 if (rsv->rsv_start && rsv->rsv_start >= rsv->rsv_end) {
219                         printk("Bad reservation %p (start >= end)\n",
220                                rsv);
221                         bad = 1;
222                 }
223                 if (prev && prev->rsv_end >= rsv->rsv_start) {
224                         printk("Bad reservation %p (prev->end >= start)\n",
225                                rsv);
226                         bad = 1;
227                 }
228                 if (bad) {
229                         if (!verbose) {
230                                 printk("Restarting reservation walk in verbose mode\n");
231                                 verbose = 1;
232                                 goto restart;
233                         }
234                 }
235                 n = rb_next(n);
236                 prev = rsv;
237         }
238         printk("Window map complete.\n");
239         BUG_ON(bad);
240 }
241 #define rsv_window_dump(root, verbose) \
242         __rsv_window_dump((root), (verbose), __func__)
243 #else
244 #define rsv_window_dump(root, verbose) do {} while (0)
245 #endif
246
247 /**
248  * goal_in_my_reservation()
249  * @rsv:                inode's reservation window
250  * @grp_goal:           given goal block relative to the allocation block group
251  * @group:              the current allocation block group
252  * @sb:                 filesystem super block
253  *
254  * Test if the given goal block (group relative) is within the file's
255  * own block reservation window range.
256  *
257  * If the reservation window is outside the goal allocation group, return 0;
258  * grp_goal (given goal block) could be -1, which means no specific
259  * goal block. In this case, always return 1.
260  * If the goal block is within the reservation window, return 1;
261  * otherwise, return 0;
262  */
263 static int
264 goal_in_my_reservation(struct ext2_reserve_window *rsv, ext2_grpblk_t grp_goal,
265                         unsigned int group, struct super_block * sb)
266 {
267         ext2_fsblk_t group_first_block, group_last_block;
268
269         group_first_block = ext2_group_first_block_no(sb, group);
270         group_last_block = group_first_block + EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb) - 1;
271
272         if ((rsv->_rsv_start > group_last_block) ||
273             (rsv->_rsv_end < group_first_block))
274                 return 0;
275         if ((grp_goal >= 0) && ((grp_goal + group_first_block < rsv->_rsv_start)
276                 || (grp_goal + group_first_block > rsv->_rsv_end)))
277                 return 0;
278         return 1;
279 }
280
281 /**
282  * search_reserve_window()
283  * @rb_root:            root of reservation tree
284  * @goal:               target allocation block
285  *
286  * Find the reserved window which includes the goal, or the previous one
287  * if the goal is not in any window.
288  * Returns NULL if there are no windows or if all windows start after the goal.
289  */
290 static struct ext2_reserve_window_node *
291 search_reserve_window(struct rb_root *root, ext2_fsblk_t goal)
292 {
293         struct rb_node *n = root->rb_node;
294         struct ext2_reserve_window_node *rsv;
295
296         if (!n)
297                 return NULL;
298
299         do {
300                 rsv = rb_entry(n, struct ext2_reserve_window_node, rsv_node);
301
302                 if (goal < rsv->rsv_start)
303                         n = n->rb_left;
304                 else if (goal > rsv->rsv_end)
305                         n = n->rb_right;
306                 else
307                         return rsv;
308         } while (n);
309         /*
310          * We've fallen off the end of the tree: the goal wasn't inside
311          * any particular node.  OK, the previous node must be to one
312          * side of the interval containing the goal.  If it's the RHS,
313          * we need to back up one.
314          */
315         if (rsv->rsv_start > goal) {
316                 n = rb_prev(&rsv->rsv_node);
317                 rsv = rb_entry(n, struct ext2_reserve_window_node, rsv_node);
318         }
319         return rsv;
320 }
321
322 /*
323  * ext2_rsv_window_add() -- Insert a window to the block reservation rb tree.
324  * @sb:                 super block
325  * @rsv:                reservation window to add
326  *
327  * Must be called with rsv_lock held.
328  */
329 void ext2_rsv_window_add(struct super_block *sb,
330                     struct ext2_reserve_window_node *rsv)
331 {
332         struct rb_root *root = &EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_root;
333         struct rb_node *node = &rsv->rsv_node;
334         ext2_fsblk_t start = rsv->rsv_start;
335
336         struct rb_node ** p = &root->rb_node;
337         struct rb_node * parent = NULL;
338         struct ext2_reserve_window_node *this;
339
340         while (*p)
341         {
342                 parent = *p;
343                 this = rb_entry(parent, struct ext2_reserve_window_node, rsv_node);
344
345                 if (start < this->rsv_start)
346                         p = &(*p)->rb_left;
347                 else if (start > this->rsv_end)
348                         p = &(*p)->rb_right;
349                 else {
350                         rsv_window_dump(root, 1);
351                         BUG();
352                 }
353         }
354
355         rb_link_node(node, parent, p);
356         rb_insert_color(node, root);
357 }
358
359 /**
360  * rsv_window_remove() -- unlink a window from the reservation rb tree
361  * @sb:                 super block
362  * @rsv:                reservation window to remove
363  *
364  * Mark the block reservation window as not allocated, and unlink it
365  * from the filesystem reservation window rb tree. Must be called with
366  * rsv_lock held.
367  */
368 static void rsv_window_remove(struct super_block *sb,
369                               struct ext2_reserve_window_node *rsv)
370 {
371         rsv->rsv_start = EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED;
372         rsv->rsv_end = EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED;
373         rsv->rsv_alloc_hit = 0;
374         rb_erase(&rsv->rsv_node, &EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_root);
375 }
376
377 /*
378  * rsv_is_empty() -- Check if the reservation window is allocated.
379  * @rsv:                given reservation window to check
380  *
381  * returns 1 if the end block is EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED.
382  */
383 static inline int rsv_is_empty(struct ext2_reserve_window *rsv)
384 {
385         /* a valid reservation end block could not be 0 */
386         return (rsv->_rsv_end == EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED);
387 }
388
389 /**
390  * ext2_init_block_alloc_info()
391  * @inode:              file inode structure
392  *
393  * Allocate and initialize the  reservation window structure, and
394  * link the window to the ext2 inode structure at last
395  *
396  * The reservation window structure is only dynamically allocated
397  * and linked to ext2 inode the first time the open file
398  * needs a new block. So, before every ext2_new_block(s) call, for
399  * regular files, we should check whether the reservation window
400  * structure exists or not. In the latter case, this function is called.
401  * Fail to do so will result in block reservation being turned off for that
402  * open file.
403  *
404  * This function is called from ext2_get_blocks_handle(), also called
405  * when setting the reservation window size through ioctl before the file
406  * is open for write (needs block allocation).
407  *
408  * Needs truncate_mutex protection prior to calling this function.
409  */
410 void ext2_init_block_alloc_info(struct inode *inode)
411 {
412         struct ext2_inode_info *ei = EXT2_I(inode);
413         struct ext2_block_alloc_info *block_i;
414         struct super_block *sb = inode->i_sb;
415
416         block_i = kmalloc(sizeof(*block_i), GFP_NOFS);
417         if (block_i) {
418                 struct ext2_reserve_window_node *rsv = &block_i->rsv_window_node;
419
420                 rsv->rsv_start = EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED;
421                 rsv->rsv_end = EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED;
422
423                 /*
424                  * if filesystem is mounted with NORESERVATION, the goal
425                  * reservation window size is set to zero to indicate
426                  * block reservation is off
427                  */
428                 if (!test_opt(sb, RESERVATION))
429                         rsv->rsv_goal_size = 0;
430                 else
431                         rsv->rsv_goal_size = EXT2_DEFAULT_RESERVE_BLOCKS;
432                 rsv->rsv_alloc_hit = 0;
433                 block_i->last_alloc_logical_block = 0;
434                 block_i->last_alloc_physical_block = 0;
435         }
436         ei->i_block_alloc_info = block_i;
437 }
438
439 /**
440  * ext2_discard_reservation()
441  * @inode:              inode
442  *
443  * Discard(free) block reservation window on last file close, or truncate
444  * or at last iput().
445  *
446  * It is being called in three cases:
447  *      ext2_release_file(): last writer closes the file
448  *      ext2_clear_inode(): last iput(), when nobody links to this file.
449  *      ext2_truncate(): when the block indirect map is about to change.
450  */
451 void ext2_discard_reservation(struct inode *inode)
452 {
453         struct ext2_inode_info *ei = EXT2_I(inode);
454         struct ext2_block_alloc_info *block_i = ei->i_block_alloc_info;
455         struct ext2_reserve_window_node *rsv;
456         spinlock_t *rsv_lock = &EXT2_SB(inode->i_sb)->s_rsv_window_lock;
457
458         if (!block_i)
459                 return;
460
461         rsv = &block_i->rsv_window_node;
462         if (!rsv_is_empty(&rsv->rsv_window)) {
463                 spin_lock(rsv_lock);
464                 if (!rsv_is_empty(&rsv->rsv_window))
465                         rsv_window_remove(inode->i_sb, rsv);
466                 spin_unlock(rsv_lock);
467         }
468 }
469
470 /**
471  * ext2_free_blocks() -- Free given blocks and update quota and i_blocks
472  * @inode:              inode
473  * @block:              start physical block to free
474  * @count:              number of blocks to free
475  */
476 void ext2_free_blocks (struct inode * inode, unsigned long block,
477                        unsigned long count)
478 {
479         struct buffer_head *bitmap_bh = NULL;
480         struct buffer_head * bh2;
481         unsigned long block_group;
482         unsigned long bit;
483         unsigned long i;
484         unsigned long overflow;
485         struct super_block * sb = inode->i_sb;
486         struct ext2_sb_info * sbi = EXT2_SB(sb);
487         struct ext2_group_desc * desc;
488         struct ext2_super_block * es = sbi->s_es;
489         unsigned freed = 0, group_freed;
490
491         if (block < le32_to_cpu(es->s_first_data_block) ||
492             block + count < block ||
493             block + count > le32_to_cpu(es->s_blocks_count)) {
494                 ext2_error (sb, "ext2_free_blocks",
495                             "Freeing blocks not in datazone - "
496                             "block = %lu, count = %lu", block, count);
497                 goto error_return;
498         }
499
500         ext2_debug ("freeing block(s) %lu-%lu\n", block, block + count - 1);
501
502 do_more:
503         overflow = 0;
504         block_group = (block - le32_to_cpu(es->s_first_data_block)) /
505                       EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
506         bit = (block - le32_to_cpu(es->s_first_data_block)) %
507                       EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
508         /*
509          * Check to see if we are freeing blocks across a group
510          * boundary.
511          */
512         if (bit + count > EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb)) {
513                 overflow = bit + count - EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
514                 count -= overflow;
515         }
516         brelse(bitmap_bh);
517         bitmap_bh = read_block_bitmap(sb, block_group);
518         if (!bitmap_bh)
519                 goto error_return;
520
521         desc = ext2_get_group_desc (sb, block_group, &bh2);
522         if (!desc)
523                 goto error_return;
524
525         if (in_range (le32_to_cpu(desc->bg_block_bitmap), block, count) ||
526             in_range (le32_to_cpu(desc->bg_inode_bitmap), block, count) ||
527             in_range (block, le32_to_cpu(desc->bg_inode_table),
528                       sbi->s_itb_per_group) ||
529             in_range (block + count - 1, le32_to_cpu(desc->bg_inode_table),
530                       sbi->s_itb_per_group)) {
531                 ext2_error (sb, "ext2_free_blocks",
532                             "Freeing blocks in system zones - "
533                             "Block = %lu, count = %lu",
534                             block, count);
535                 goto error_return;
536         }
537
538         for (i = 0, group_freed = 0; i < count; i++) {
539                 if (!ext2_clear_bit_atomic(sb_bgl_lock(sbi, block_group),
540                                                 bit + i, bitmap_bh->b_data)) {
541                         ext2_error(sb, __func__,
542                                 "bit already cleared for block %lu", block + i);
543                 } else {
544                         group_freed++;
545                 }
546         }
547
548         mark_buffer_dirty(bitmap_bh);
549         if (sb->s_flags & MS_SYNCHRONOUS)
550                 sync_dirty_buffer(bitmap_bh);
551
552         group_adjust_blocks(sb, block_group, desc, bh2, group_freed);
553         freed += group_freed;
554
555         if (overflow) {
556                 block += count;
557                 count = overflow;
558                 goto do_more;
559         }
560 error_return:
561         brelse(bitmap_bh);
562         if (freed) {
563                 percpu_counter_add(&sbi->s_freeblocks_counter, freed);
564                 dquot_free_block_nodirty(inode, freed);
565                 mark_inode_dirty(inode);
566         }
567 }
568
569 /**
570  * bitmap_search_next_usable_block()
571  * @start:              the starting block (group relative) of the search
572  * @bh:                 bufferhead contains the block group bitmap
573  * @maxblocks:          the ending block (group relative) of the reservation
574  *
575  * The bitmap search --- search forward through the actual bitmap on disk until
576  * we find a bit free.
577  */
578 static ext2_grpblk_t
579 bitmap_search_next_usable_block(ext2_grpblk_t start, struct buffer_head *bh,
580                                         ext2_grpblk_t maxblocks)
581 {
582         ext2_grpblk_t next;
583
584         next = ext2_find_next_zero_bit(bh->b_data, maxblocks, start);
585         if (next >= maxblocks)
586                 return -1;
587         return next;
588 }
589
590 /**
591  * find_next_usable_block()
592  * @start:              the starting block (group relative) to find next
593  *                      allocatable block in bitmap.
594  * @bh:                 bufferhead contains the block group bitmap
595  * @maxblocks:          the ending block (group relative) for the search
596  *
597  * Find an allocatable block in a bitmap.  We perform the "most
598  * appropriate allocation" algorithm of looking for a free block near
599  * the initial goal; then for a free byte somewhere in the bitmap;
600  * then for any free bit in the bitmap.
601  */
602 static ext2_grpblk_t
603 find_next_usable_block(int start, struct buffer_head *bh, int maxblocks)
604 {
605         ext2_grpblk_t here, next;
606         char *p, *r;
607
608         if (start > 0) {
609                 /*
610                  * The goal was occupied; search forward for a free 
611                  * block within the next XX blocks.
612                  *
613                  * end_goal is more or less random, but it has to be
614                  * less than EXT2_BLOCKS_PER_GROUP. Aligning up to the
615                  * next 64-bit boundary is simple..
616                  */
617                 ext2_grpblk_t end_goal = (start + 63) & ~63;
618                 if (end_goal > maxblocks)
619                         end_goal = maxblocks;
620                 here = ext2_find_next_zero_bit(bh->b_data, end_goal, start);
621                 if (here < end_goal)
622                         return here;
623                 ext2_debug("Bit not found near goal\n");
624         }
625
626         here = start;
627         if (here < 0)
628                 here = 0;
629
630         p = ((char *)bh->b_data) + (here >> 3);
631         r = memscan(p, 0, ((maxblocks + 7) >> 3) - (here >> 3));
632         next = (r - ((char *)bh->b_data)) << 3;
633
634         if (next < maxblocks && next >= here)
635                 return next;
636
637         here = bitmap_search_next_usable_block(here, bh, maxblocks);
638         return here;
639 }
640
641 /**
642  * ext2_try_to_allocate()
643  * @sb:                 superblock
644  * @group:              given allocation block group
645  * @bitmap_bh:          bufferhead holds the block bitmap
646  * @grp_goal:           given target block within the group
647  * @count:              target number of blocks to allocate
648  * @my_rsv:             reservation window
649  *
650  * Attempt to allocate blocks within a give range. Set the range of allocation
651  * first, then find the first free bit(s) from the bitmap (within the range),
652  * and at last, allocate the blocks by claiming the found free bit as allocated.
653  *
654  * To set the range of this allocation:
655  *      if there is a reservation window, only try to allocate block(s)
656  *      from the file's own reservation window;
657  *      Otherwise, the allocation range starts from the give goal block,
658  *      ends at the block group's last block.
659  *
660  * If we failed to allocate the desired block then we may end up crossing to a
661  * new bitmap.
662  */
663 static int
664 ext2_try_to_allocate(struct super_block *sb, int group,
665                         struct buffer_head *bitmap_bh, ext2_grpblk_t grp_goal,
666                         unsigned long *count,
667                         struct ext2_reserve_window *my_rsv)
668 {
669         ext2_fsblk_t group_first_block;
670         ext2_grpblk_t start, end;
671         unsigned long num = 0;
672
673         /* we do allocation within the reservation window if we have a window */
674         if (my_rsv) {
675                 group_first_block = ext2_group_first_block_no(sb, group);
676                 if (my_rsv->_rsv_start >= group_first_block)
677                         start = my_rsv->_rsv_start - group_first_block;
678                 else
679                         /* reservation window cross group boundary */
680                         start = 0;
681                 end = my_rsv->_rsv_end - group_first_block + 1;
682                 if (end > EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb))
683                         /* reservation window crosses group boundary */
684                         end = EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
685                 if ((start <= grp_goal) && (grp_goal < end))
686                         start = grp_goal;
687                 else
688                         grp_goal = -1;
689         } else {
690                 if (grp_goal > 0)
691                         start = grp_goal;
692                 else
693                         start = 0;
694                 end = EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
695         }
696
697         BUG_ON(start > EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb));
698
699 repeat:
700         if (grp_goal < 0) {
701                 grp_goal = find_next_usable_block(start, bitmap_bh, end);
702                 if (grp_goal < 0)
703                         goto fail_access;
704                 if (!my_rsv) {
705                         int i;
706
707                         for (i = 0; i < 7 && grp_goal > start &&
708                                         !ext2_test_bit(grp_goal - 1,
709                                                         bitmap_bh->b_data);
710                                         i++, grp_goal--)
711                                 ;
712                 }
713         }
714         start = grp_goal;
715
716         if (ext2_set_bit_atomic(sb_bgl_lock(EXT2_SB(sb), group), grp_goal,
717                                                         bitmap_bh->b_data)) {
718                 /*
719                  * The block was allocated by another thread, or it was
720                  * allocated and then freed by another thread
721                  */
722                 start++;
723                 grp_goal++;
724                 if (start >= end)
725                         goto fail_access;
726                 goto repeat;
727         }
728         num++;
729         grp_goal++;
730         while (num < *count && grp_goal < end
731                 && !ext2_set_bit_atomic(sb_bgl_lock(EXT2_SB(sb), group),
732                                         grp_goal, bitmap_bh->b_data)) {
733                 num++;
734                 grp_goal++;
735         }
736         *count = num;
737         return grp_goal - num;
738 fail_access:
739         *count = num;
740         return -1;
741 }
742
743 /**
744  *      find_next_reservable_window():
745  *              find a reservable space within the given range.
746  *              It does not allocate the reservation window for now:
747  *              alloc_new_reservation() will do the work later.
748  *
749  *      @search_head: the head of the searching list;
750  *              This is not necessarily the list head of the whole filesystem
751  *
752  *              We have both head and start_block to assist the search
753  *              for the reservable space. The list starts from head,
754  *              but we will shift to the place where start_block is,
755  *              then start from there, when looking for a reservable space.
756  *
757  *      @size: the target new reservation window size
758  *
759  *      @group_first_block: the first block we consider to start
760  *                      the real search from
761  *
762  *      @last_block:
763  *              the maximum block number that our goal reservable space
764  *              could start from. This is normally the last block in this
765  *              group. The search will end when we found the start of next
766  *              possible reservable space is out of this boundary.
767  *              This could handle the cross boundary reservation window
768  *              request.
769  *
770  *      basically we search from the given range, rather than the whole
771  *      reservation double linked list, (start_block, last_block)
772  *      to find a free region that is of my size and has not
773  *      been reserved.
774  *
775  */
776 static int find_next_reservable_window(
777                                 struct ext2_reserve_window_node *search_head,
778                                 struct ext2_reserve_window_node *my_rsv,
779                                 struct super_block * sb,
780                                 ext2_fsblk_t start_block,
781                                 ext2_fsblk_t last_block)
782 {
783         struct rb_node *next;
784         struct ext2_reserve_window_node *rsv, *prev;
785         ext2_fsblk_t cur;
786         int size = my_rsv->rsv_goal_size;
787
788         /* TODO: make the start of the reservation window byte-aligned */
789         /* cur = *start_block & ~7;*/
790         cur = start_block;
791         rsv = search_head;
792         if (!rsv)
793                 return -1;
794
795         while (1) {
796                 if (cur <= rsv->rsv_end)
797                         cur = rsv->rsv_end + 1;
798
799                 /* TODO?
800                  * in the case we could not find a reservable space
801                  * that is what is expected, during the re-search, we could
802                  * remember what's the largest reservable space we could have
803                  * and return that one.
804                  *
805                  * For now it will fail if we could not find the reservable
806                  * space with expected-size (or more)...
807                  */
808                 if (cur > last_block)
809                         return -1;              /* fail */
810
811                 prev = rsv;
812                 next = rb_next(&rsv->rsv_node);
813                 rsv = rb_entry(next,struct ext2_reserve_window_node,rsv_node);
814
815                 /*
816                  * Reached the last reservation, we can just append to the
817                  * previous one.
818                  */
819                 if (!next)
820                         break;
821
822                 if (cur + size <= rsv->rsv_start) {
823                         /*
824                          * Found a reserveable space big enough.  We could
825                          * have a reservation across the group boundary here
826                          */
827                         break;
828                 }
829         }
830         /*
831          * we come here either :
832          * when we reach the end of the whole list,
833          * and there is empty reservable space after last entry in the list.
834          * append it to the end of the list.
835          *
836          * or we found one reservable space in the middle of the list,
837          * return the reservation window that we could append to.
838          * succeed.
839          */
840
841         if ((prev != my_rsv) && (!rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window)))
842                 rsv_window_remove(sb, my_rsv);
843
844         /*
845          * Let's book the whole available window for now.  We will check the
846          * disk bitmap later and then, if there are free blocks then we adjust
847          * the window size if it's larger than requested.
848          * Otherwise, we will remove this node from the tree next time
849          * call find_next_reservable_window.
850          */
851         my_rsv->rsv_start = cur;
852         my_rsv->rsv_end = cur + size - 1;
853         my_rsv->rsv_alloc_hit = 0;
854
855         if (prev != my_rsv)
856                 ext2_rsv_window_add(sb, my_rsv);
857
858         return 0;
859 }
860
861 /**
862  *      alloc_new_reservation()--allocate a new reservation window
863  *
864  *              To make a new reservation, we search part of the filesystem
865  *              reservation list (the list that inside the group). We try to
866  *              allocate a new reservation window near the allocation goal,
867  *              or the beginning of the group, if there is no goal.
868  *
869  *              We first find a reservable space after the goal, then from
870  *              there, we check the bitmap for the first free block after
871  *              it. If there is no free block until the end of group, then the
872  *              whole group is full, we failed. Otherwise, check if the free
873  *              block is inside the expected reservable space, if so, we
874  *              succeed.
875  *              If the first free block is outside the reservable space, then
876  *              start from the first free block, we search for next available
877  *              space, and go on.
878  *
879  *      on succeed, a new reservation will be found and inserted into the list
880  *      It contains at least one free block, and it does not overlap with other
881  *      reservation windows.
882  *
883  *      failed: we failed to find a reservation window in this group
884  *
885  *      @rsv: the reservation
886  *
887  *      @grp_goal: The goal (group-relative).  It is where the search for a
888  *              free reservable space should start from.
889  *              if we have a goal(goal >0 ), then start from there,
890  *              no goal(goal = -1), we start from the first block
891  *              of the group.
892  *
893  *      @sb: the super block
894  *      @group: the group we are trying to allocate in
895  *      @bitmap_bh: the block group block bitmap
896  *
897  */
898 static int alloc_new_reservation(struct ext2_reserve_window_node *my_rsv,
899                 ext2_grpblk_t grp_goal, struct super_block *sb,
900                 unsigned int group, struct buffer_head *bitmap_bh)
901 {
902         struct ext2_reserve_window_node *search_head;
903         ext2_fsblk_t group_first_block, group_end_block, start_block;
904         ext2_grpblk_t first_free_block;
905         struct rb_root *fs_rsv_root = &EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_root;
906         unsigned long size;
907         int ret;
908         spinlock_t *rsv_lock = &EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_lock;
909
910         group_first_block = ext2_group_first_block_no(sb, group);
911         group_end_block = group_first_block + (EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb) - 1);
912
913         if (grp_goal < 0)
914                 start_block = group_first_block;
915         else
916                 start_block = grp_goal + group_first_block;
917
918         size = my_rsv->rsv_goal_size;
919
920         if (!rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window)) {
921                 /*
922                  * if the old reservation is cross group boundary
923                  * and if the goal is inside the old reservation window,
924                  * we will come here when we just failed to allocate from
925                  * the first part of the window. We still have another part
926                  * that belongs to the next group. In this case, there is no
927                  * point to discard our window and try to allocate a new one
928                  * in this group(which will fail). we should
929                  * keep the reservation window, just simply move on.
930                  *
931                  * Maybe we could shift the start block of the reservation
932                  * window to the first block of next group.
933                  */
934
935                 if ((my_rsv->rsv_start <= group_end_block) &&
936                                 (my_rsv->rsv_end > group_end_block) &&
937                                 (start_block >= my_rsv->rsv_start))
938                         return -1;
939
940                 if ((my_rsv->rsv_alloc_hit >
941                      (my_rsv->rsv_end - my_rsv->rsv_start + 1) / 2)) {
942                         /*
943                          * if the previously allocation hit ratio is
944                          * greater than 1/2, then we double the size of
945                          * the reservation window the next time,
946                          * otherwise we keep the same size window
947                          */
948                         size = size * 2;
949                         if (size > EXT2_MAX_RESERVE_BLOCKS)
950                                 size = EXT2_MAX_RESERVE_BLOCKS;
951                         my_rsv->rsv_goal_size= size;
952                 }
953         }
954
955         spin_lock(rsv_lock);
956         /*
957          * shift the search start to the window near the goal block
958          */
959         search_head = search_reserve_window(fs_rsv_root, start_block);
960
961         /*
962          * find_next_reservable_window() simply finds a reservable window
963          * inside the given range(start_block, group_end_block).
964          *
965          * To make sure the reservation window has a free bit inside it, we
966          * need to check the bitmap after we found a reservable window.
967          */
968 retry:
969         ret = find_next_reservable_window(search_head, my_rsv, sb,
970                                                 start_block, group_end_block);
971
972         if (ret == -1) {
973                 if (!rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window))
974                         rsv_window_remove(sb, my_rsv);
975                 spin_unlock(rsv_lock);
976                 return -1;
977         }
978
979         /*
980          * On success, find_next_reservable_window() returns the
981          * reservation window where there is a reservable space after it.
982          * Before we reserve this reservable space, we need
983          * to make sure there is at least a free block inside this region.
984          *
985          * Search the first free bit on the block bitmap.  Search starts from
986          * the start block of the reservable space we just found.
987          */
988         spin_unlock(rsv_lock);
989         first_free_block = bitmap_search_next_usable_block(
990                         my_rsv->rsv_start - group_first_block,
991                         bitmap_bh, group_end_block - group_first_block + 1);
992
993         if (first_free_block < 0) {
994                 /*
995                  * no free block left on the bitmap, no point
996                  * to reserve the space. return failed.
997                  */
998                 spin_lock(rsv_lock);
999                 if (!rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window))
1000                         rsv_window_remove(sb, my_rsv);
1001                 spin_unlock(rsv_lock);
1002                 return -1;              /* failed */
1003         }
1004
1005         start_block = first_free_block + group_first_block;
1006         /*
1007          * check if the first free block is within the
1008          * free space we just reserved
1009          */
1010         if (start_block >= my_rsv->rsv_start && start_block <= my_rsv->rsv_end)
1011                 return 0;               /* success */
1012         /*
1013          * if the first free bit we found is out of the reservable space
1014          * continue search for next reservable space,
1015          * start from where the free block is,
1016          * we also shift the list head to where we stopped last time
1017          */
1018         search_head = my_rsv;
1019         spin_lock(rsv_lock);
1020         goto retry;
1021 }
1022
1023 /**
1024  * try_to_extend_reservation()
1025  * @my_rsv:             given reservation window
1026  * @sb:                 super block
1027  * @size:               the delta to extend
1028  *
1029  * Attempt to expand the reservation window large enough to have
1030  * required number of free blocks
1031  *
1032  * Since ext2_try_to_allocate() will always allocate blocks within
1033  * the reservation window range, if the window size is too small,
1034  * multiple blocks allocation has to stop at the end of the reservation
1035  * window. To make this more efficient, given the total number of
1036  * blocks needed and the current size of the window, we try to
1037  * expand the reservation window size if necessary on a best-effort
1038  * basis before ext2_new_blocks() tries to allocate blocks.
1039  */
1040 static void try_to_extend_reservation(struct ext2_reserve_window_node *my_rsv,
1041                         struct super_block *sb, int size)
1042 {
1043         struct ext2_reserve_window_node *next_rsv;
1044         struct rb_node *next;
1045         spinlock_t *rsv_lock = &EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_lock;
1046
1047         if (!spin_trylock(rsv_lock))
1048                 return;
1049
1050         next = rb_next(&my_rsv->rsv_node);
1051
1052         if (!next)
1053                 my_rsv->rsv_end += size;
1054         else {
1055                 next_rsv = rb_entry(next, struct ext2_reserve_window_node, rsv_node);
1056
1057                 if ((next_rsv->rsv_start - my_rsv->rsv_end - 1) >= size)
1058                         my_rsv->rsv_end += size;
1059                 else
1060                         my_rsv->rsv_end = next_rsv->rsv_start - 1;
1061         }
1062         spin_unlock(rsv_lock);
1063 }
1064
1065 /**
1066  * ext2_try_to_allocate_with_rsv()
1067  * @sb:                 superblock
1068  * @group:              given allocation block group
1069  * @bitmap_bh:          bufferhead holds the block bitmap
1070  * @grp_goal:           given target block within the group
1071  * @count:              target number of blocks to allocate
1072  * @my_rsv:             reservation window
1073  *
1074  * This is the main function used to allocate a new block and its reservation
1075  * window.
1076  *
1077  * Each time when a new block allocation is need, first try to allocate from
1078  * its own reservation.  If it does not have a reservation window, instead of
1079  * looking for a free bit on bitmap first, then look up the reservation list to
1080  * see if it is inside somebody else's reservation window, we try to allocate a
1081  * reservation window for it starting from the goal first. Then do the block
1082  * allocation within the reservation window.
1083  *
1084  * This will avoid keeping on searching the reservation list again and
1085  * again when somebody is looking for a free block (without
1086  * reservation), and there are lots of free blocks, but they are all
1087  * being reserved.
1088  *
1089  * We use a red-black tree for the per-filesystem reservation list.
1090  */
1091 static ext2_grpblk_t
1092 ext2_try_to_allocate_with_rsv(struct super_block *sb, unsigned int group,
1093                         struct buffer_head *bitmap_bh, ext2_grpblk_t grp_goal,
1094                         struct ext2_reserve_window_node * my_rsv,
1095                         unsigned long *count)
1096 {
1097         ext2_fsblk_t group_first_block, group_last_block;
1098         ext2_grpblk_t ret = 0;
1099         unsigned long num = *count;
1100
1101         /*
1102          * we don't deal with reservation when
1103          * filesystem is mounted without reservation
1104          * or the file is not a regular file
1105          * or last attempt to allocate a block with reservation turned on failed
1106          */
1107         if (my_rsv == NULL) {
1108                 return ext2_try_to_allocate(sb, group, bitmap_bh,
1109                                                 grp_goal, count, NULL);
1110         }
1111         /*
1112          * grp_goal is a group relative block number (if there is a goal)
1113          * 0 <= grp_goal < EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb)
1114          * first block is a filesystem wide block number
1115          * first block is the block number of the first block in this group
1116          */
1117         group_first_block = ext2_group_first_block_no(sb, group);
1118         group_last_block = group_first_block + (EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb) - 1);
1119
1120         /*
1121          * Basically we will allocate a new block from inode's reservation
1122          * window.
1123          *
1124          * We need to allocate a new reservation window, if:
1125          * a) inode does not have a reservation window; or
1126          * b) last attempt to allocate a block from existing reservation
1127          *    failed; or
1128          * c) we come here with a goal and with a reservation window
1129          *
1130          * We do not need to allocate a new reservation window if we come here
1131          * at the beginning with a goal and the goal is inside the window, or
1132          * we don't have a goal but already have a reservation window.
1133          * then we could go to allocate from the reservation window directly.
1134          */
1135         while (1) {
1136                 if (rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window) || (ret < 0) ||
1137                         !goal_in_my_reservation(&my_rsv->rsv_window,
1138                                                 grp_goal, group, sb)) {
1139                         if (my_rsv->rsv_goal_size < *count)
1140                                 my_rsv->rsv_goal_size = *count;
1141                         ret = alloc_new_reservation(my_rsv, grp_goal, sb,
1142                                                         group, bitmap_bh);
1143                         if (ret < 0)
1144                                 break;                  /* failed */
1145
1146                         if (!goal_in_my_reservation(&my_rsv->rsv_window,
1147                                                         grp_goal, group, sb))
1148                                 grp_goal = -1;
1149                 } else if (grp_goal >= 0) {
1150                         int curr = my_rsv->rsv_end -
1151                                         (grp_goal + group_first_block) + 1;
1152
1153                         if (curr < *count)
1154                                 try_to_extend_reservation(my_rsv, sb,
1155                                                         *count - curr);
1156                 }
1157
1158                 if ((my_rsv->rsv_start > group_last_block) ||
1159                                 (my_rsv->rsv_end < group_first_block)) {
1160                         rsv_window_dump(&EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_root, 1);
1161                         BUG();
1162                 }
1163                 ret = ext2_try_to_allocate(sb, group, bitmap_bh, grp_goal,
1164                                            &num, &my_rsv->rsv_window);
1165                 if (ret >= 0) {
1166                         my_rsv->rsv_alloc_hit += num;
1167                         *count = num;
1168                         break;                          /* succeed */
1169                 }
1170                 num = *count;
1171         }
1172         return ret;
1173 }
1174
1175 /**
1176  * ext2_has_free_blocks()
1177  * @sbi:                in-core super block structure.
1178  *
1179  * Check if filesystem has at least 1 free block available for allocation.
1180  */
1181 static int ext2_has_free_blocks(struct ext2_sb_info *sbi)
1182 {
1183         ext2_fsblk_t free_blocks, root_blocks;
1184
1185         free_blocks = percpu_counter_read_positive(&sbi->s_freeblocks_counter);
1186         root_blocks = le32_to_cpu(sbi->s_es->s_r_blocks_count);
1187         if (free_blocks < root_blocks + 1 && !capable(CAP_SYS_RESOURCE) &&
1188                 !uid_eq(sbi->s_resuid, current_fsuid()) &&
1189                 (gid_eq(sbi->s_resgid, GLOBAL_ROOT_GID) ||
1190                  !in_group_p (sbi->s_resgid))) {
1191                 return 0;
1192         }
1193         return 1;
1194 }
1195
1196 /*
1197  * ext2_new_blocks() -- core block(s) allocation function
1198  * @inode:              file inode
1199  * @goal:               given target block(filesystem wide)
1200  * @count:              target number of blocks to allocate
1201  * @errp:               error code
1202  *
1203  * ext2_new_blocks uses a goal block to assist allocation.  If the goal is
1204  * free, or there is a free block within 32 blocks of the goal, that block
1205  * is allocated.  Otherwise a forward search is made for a free block; within 
1206  * each block group the search first looks for an entire free byte in the block
1207  * bitmap, and then for any free bit if that fails.
1208  * This function also updates quota and i_blocks field.
1209  */
1210 ext2_fsblk_t ext2_new_blocks(struct inode *inode, ext2_fsblk_t goal,
1211                     unsigned long *count, int *errp)
1212 {
1213         struct buffer_head *bitmap_bh = NULL;
1214         struct buffer_head *gdp_bh;
1215         int group_no;
1216         int goal_group;
1217         ext2_grpblk_t grp_target_blk;   /* blockgroup relative goal block */
1218         ext2_grpblk_t grp_alloc_blk;    /* blockgroup-relative allocated block*/
1219         ext2_fsblk_t ret_block;         /* filesyetem-wide allocated block */
1220         int bgi;                        /* blockgroup iteration index */
1221         int performed_allocation = 0;
1222         ext2_grpblk_t free_blocks;      /* number of free blocks in a group */
1223         struct super_block *sb;
1224         struct ext2_group_desc *gdp;
1225         struct ext2_super_block *es;
1226         struct ext2_sb_info *sbi;
1227         struct ext2_reserve_window_node *my_rsv = NULL;
1228         struct ext2_block_alloc_info *block_i;
1229         unsigned short windowsz = 0;
1230         unsigned long ngroups;
1231         unsigned long num = *count;
1232         int ret;
1233
1234         *errp = -ENOSPC;
1235         sb = inode->i_sb;
1236
1237         /*
1238          * Check quota for allocation of this block.
1239          */
1240         ret = dquot_alloc_block(inode, num);
1241         if (ret) {
1242                 *errp = ret;
1243                 return 0;
1244         }
1245
1246         sbi = EXT2_SB(sb);
1247         es = EXT2_SB(sb)->s_es;
1248         ext2_debug("goal=%lu.\n", goal);
1249         /*
1250          * Allocate a block from reservation only when
1251          * filesystem is mounted with reservation(default,-o reservation), and
1252          * it's a regular file, and
1253          * the desired window size is greater than 0 (One could use ioctl
1254          * command EXT2_IOC_SETRSVSZ to set the window size to 0 to turn off
1255          * reservation on that particular file)
1256          */
1257         block_i = EXT2_I(inode)->i_block_alloc_info;
1258         if (block_i) {
1259                 windowsz = block_i->rsv_window_node.rsv_goal_size;
1260                 if (windowsz > 0)
1261                         my_rsv = &block_i->rsv_window_node;
1262         }
1263
1264         if (!ext2_has_free_blocks(sbi)) {
1265                 *errp = -ENOSPC;
1266                 goto out;
1267         }
1268
1269         /*
1270          * First, test whether the goal block is free.
1271          */
1272         if (goal < le32_to_cpu(es->s_first_data_block) ||
1273             goal >= le32_to_cpu(es->s_blocks_count))
1274                 goal = le32_to_cpu(es->s_first_data_block);
1275         group_no = (goal - le32_to_cpu(es->s_first_data_block)) /
1276                         EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
1277         goal_group = group_no;
1278 retry_alloc:
1279         gdp = ext2_get_group_desc(sb, group_no, &gdp_bh);
1280         if (!gdp)
1281                 goto io_error;
1282
1283         free_blocks = le16_to_cpu(gdp->bg_free_blocks_count);
1284         /*
1285          * if there is not enough free blocks to make a new resevation
1286          * turn off reservation for this allocation
1287          */
1288         if (my_rsv && (free_blocks < windowsz)
1289                 && (free_blocks > 0)
1290                 && (rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window)))
1291                 my_rsv = NULL;
1292
1293         if (free_blocks > 0) {
1294                 grp_target_blk = ((goal - le32_to_cpu(es->s_first_data_block)) %
1295                                 EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb));
1296                 bitmap_bh = read_block_bitmap(sb, group_no);
1297                 if (!bitmap_bh)
1298                         goto io_error;
1299                 grp_alloc_blk = ext2_try_to_allocate_with_rsv(sb, group_no,
1300                                         bitmap_bh, grp_target_blk,
1301                                         my_rsv, &num);
1302                 if (grp_alloc_blk >= 0)
1303                         goto allocated;
1304         }
1305
1306         ngroups = EXT2_SB(sb)->s_groups_count;
1307         smp_rmb();
1308
1309         /*
1310          * Now search the rest of the groups.  We assume that
1311          * group_no and gdp correctly point to the last group visited.
1312          */
1313         for (bgi = 0; bgi < ngroups; bgi++) {
1314                 group_no++;
1315                 if (group_no >= ngroups)
1316                         group_no = 0;
1317                 gdp = ext2_get_group_desc(sb, group_no, &gdp_bh);
1318                 if (!gdp)
1319                         goto io_error;
1320
1321                 free_blocks = le16_to_cpu(gdp->bg_free_blocks_count);
1322                 /*
1323                  * skip this group (and avoid loading bitmap) if there
1324                  * are no free blocks
1325                  */
1326                 if (!free_blocks)
1327                         continue;
1328                 /*
1329                  * skip this group if the number of
1330                  * free blocks is less than half of the reservation
1331                  * window size.
1332                  */
1333                 if (my_rsv && (free_blocks <= (windowsz/2)))
1334                         continue;
1335
1336                 brelse(bitmap_bh);
1337                 bitmap_bh = read_block_bitmap(sb, group_no);
1338                 if (!bitmap_bh)
1339                         goto io_error;
1340                 /*
1341                  * try to allocate block(s) from this group, without a goal(-1).
1342                  */
1343                 grp_alloc_blk = ext2_try_to_allocate_with_rsv(sb, group_no,
1344                                         bitmap_bh, -1, my_rsv, &num);
1345                 if (grp_alloc_blk >= 0)
1346                         goto allocated;
1347         }
1348         /*
1349          * We may end up a bogus earlier ENOSPC error due to
1350          * filesystem is "full" of reservations, but
1351          * there maybe indeed free blocks available on disk
1352          * In this case, we just forget about the reservations
1353          * just do block allocation as without reservations.
1354          */
1355         if (my_rsv) {
1356                 my_rsv = NULL;
1357                 windowsz = 0;
1358                 group_no = goal_group;
1359                 goto retry_alloc;
1360         }
1361         /* No space left on the device */
1362         *errp = -ENOSPC;
1363         goto out;
1364
1365 allocated:
1366
1367         ext2_debug("using block group %d(%d)\n",
1368                         group_no, gdp->bg_free_blocks_count);
1369
1370         ret_block = grp_alloc_blk + ext2_group_first_block_no(sb, group_no);
1371
1372         if (in_range(le32_to_cpu(gdp->bg_block_bitmap), ret_block, num) ||
1373             in_range(le32_to_cpu(gdp->bg_inode_bitmap), ret_block, num) ||
1374             in_range(ret_block, le32_to_cpu(gdp->bg_inode_table),
1375                       EXT2_SB(sb)->s_itb_per_group) ||
1376             in_range(ret_block + num - 1, le32_to_cpu(gdp->bg_inode_table),
1377                       EXT2_SB(sb)->s_itb_per_group)) {
1378                 ext2_error(sb, "ext2_new_blocks",
1379                             "Allocating block in system zone - "
1380                             "blocks from "E2FSBLK", length %lu",
1381                             ret_block, num);
1382                 /*
1383                  * ext2_try_to_allocate marked the blocks we allocated as in
1384                  * use.  So we may want to selectively mark some of the blocks
1385                  * as free
1386                  */
1387                 goto retry_alloc;
1388         }
1389
1390         performed_allocation = 1;
1391
1392         if (ret_block + num - 1 >= le32_to_cpu(es->s_blocks_count)) {
1393                 ext2_error(sb, "ext2_new_blocks",
1394                             "block("E2FSBLK") >= blocks count(%d) - "
1395                             "block_group = %d, es == %p ", ret_block,
1396                         le32_to_cpu(es->s_blocks_count), group_no, es);
1397                 goto out;
1398         }
1399
1400         group_adjust_blocks(sb, group_no, gdp, gdp_bh, -num);
1401         percpu_counter_sub(&sbi->s_freeblocks_counter, num);
1402
1403         mark_buffer_dirty(bitmap_bh);
1404         if (sb->s_flags & MS_SYNCHRONOUS)
1405                 sync_dirty_buffer(bitmap_bh);
1406
1407         *errp = 0;
1408         brelse(bitmap_bh);
1409         if (num < *count) {
1410                 dquot_free_block_nodirty(inode, *count-num);
1411                 mark_inode_dirty(inode);
1412                 *count = num;
1413         }
1414         return ret_block;
1415
1416 io_error:
1417         *errp = -EIO;
1418 out:
1419         /*
1420          * Undo the block allocation
1421          */
1422         if (!performed_allocation) {
1423                 dquot_free_block_nodirty(inode, *count);
1424                 mark_inode_dirty(inode);
1425         }
1426         brelse(bitmap_bh);
1427         return 0;
1428 }
1429
1430 ext2_fsblk_t ext2_new_block(struct inode *inode, unsigned long goal, int *errp)
1431 {
1432         unsigned long count = 1;
1433
1434         return ext2_new_blocks(inode, goal, &count, errp);
1435 }
1436
1437 #ifdef EXT2FS_DEBUG
1438
1439 unsigned long ext2_count_free(struct buffer_head *map, unsigned int numchars)
1440 {
1441         return numchars * BITS_PER_BYTE - memweight(map->b_data, numchars);
1442 }
1443
1444 #endif  /*  EXT2FS_DEBUG  */
1445
1446 unsigned long ext2_count_free_blocks (struct super_block * sb)
1447 {
1448         struct ext2_group_desc * desc;
1449         unsigned long desc_count = 0;
1450         int i;
1451 #ifdef EXT2FS_DEBUG
1452         unsigned long bitmap_count, x;
1453         struct ext2_super_block *es;
1454
1455         es = EXT2_SB(sb)->s_es;
1456         desc_count = 0;
1457         bitmap_count = 0;
1458         desc = NULL;
1459         for (i = 0; i < EXT2_SB(sb)->s_groups_count; i++) {
1460                 struct buffer_head *bitmap_bh;
1461                 desc = ext2_get_group_desc (sb, i, NULL);
1462                 if (!desc)
1463                         continue;
1464                 desc_count += le16_to_cpu(desc->bg_free_blocks_count);
1465                 bitmap_bh = read_block_bitmap(sb, i);
1466                 if (!bitmap_bh)
1467                         continue;
1468                 
1469                 x = ext2_count_free(bitmap_bh, sb->s_blocksize);
1470                 printk ("group %d: stored = %d, counted = %lu\n",
1471                         i, le16_to_cpu(desc->bg_free_blocks_count), x);
1472                 bitmap_count += x;
1473                 brelse(bitmap_bh);
1474         }
1475         printk("ext2_count_free_blocks: stored = %lu, computed = %lu, %lu\n",
1476                 (long)le32_to_cpu(es->s_free_blocks_count),
1477                 desc_count, bitmap_count);
1478         return bitmap_count;
1479 #else
1480         for (i = 0; i < EXT2_SB(sb)->s_groups_count; i++) {
1481                 desc = ext2_get_group_desc (sb, i, NULL);
1482                 if (!desc)
1483                         continue;
1484                 desc_count += le16_to_cpu(desc->bg_free_blocks_count);
1485         }
1486         return desc_count;
1487 #endif
1488 }
1489
1490 static inline int test_root(int a, int b)
1491 {
1492         int num = b;
1493
1494         while (a > num)
1495                 num *= b;
1496         return num == a;
1497 }
1498
1499 static int ext2_group_sparse(int group)
1500 {
1501         if (group <= 1)
1502                 return 1;
1503         return (test_root(group, 3) || test_root(group, 5) ||
1504                 test_root(group, 7));
1505 }
1506
1507 /**
1508  *      ext2_bg_has_super - number of blocks used by the superblock in group
1509  *      @sb: superblock for filesystem
1510  *      @group: group number to check
1511  *
1512  *      Return the number of blocks used by the superblock (primary or backup)
1513  *      in this group.  Currently this will be only 0 or 1.
1514  */
1515 int ext2_bg_has_super(struct super_block *sb, int group)
1516 {
1517         if (EXT2_HAS_RO_COMPAT_FEATURE(sb,EXT2_FEATURE_RO_COMPAT_SPARSE_SUPER)&&
1518             !ext2_group_sparse(group))
1519                 return 0;
1520         return 1;
1521 }
1522
1523 /**
1524  *      ext2_bg_num_gdb - number of blocks used by the group table in group
1525  *      @sb: superblock for filesystem
1526  *      @group: group number to check
1527  *
1528  *      Return the number of blocks used by the group descriptor table
1529  *      (primary or backup) in this group.  In the future there may be a
1530  *      different number of descriptor blocks in each group.
1531  */
1532 unsigned long ext2_bg_num_gdb(struct super_block *sb, int group)
1533 {
1534         return ext2_bg_has_super(sb, group) ? EXT2_SB(sb)->s_gdb_count : 0;
1535 }
1536