Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/steve/gfs2-2.6-fixes
[pandora-kernel.git] / fs / gfs2 / rgrp.c
1 /*
2  * Copyright (C) Sistina Software, Inc.  1997-2003 All rights reserved.
3  * Copyright (C) 2004-2008 Red Hat, Inc.  All rights reserved.
4  *
5  * This copyrighted material is made available to anyone wishing to use,
6  * modify, copy, or redistribute it subject to the terms and conditions
7  * of the GNU General Public License version 2.
8  */
9
10 #include <linux/slab.h>
11 #include <linux/spinlock.h>
12 #include <linux/completion.h>
13 #include <linux/buffer_head.h>
14 #include <linux/fs.h>
15 #include <linux/gfs2_ondisk.h>
16 #include <linux/prefetch.h>
17 #include <linux/blkdev.h>
18
19 #include "gfs2.h"
20 #include "incore.h"
21 #include "glock.h"
22 #include "glops.h"
23 #include "lops.h"
24 #include "meta_io.h"
25 #include "quota.h"
26 #include "rgrp.h"
27 #include "super.h"
28 #include "trans.h"
29 #include "util.h"
30 #include "log.h"
31 #include "inode.h"
32 #include "trace_gfs2.h"
33
34 #define BFITNOENT ((u32)~0)
35 #define NO_BLOCK ((u64)~0)
36
37 #if BITS_PER_LONG == 32
38 #define LBITMASK   (0x55555555UL)
39 #define LBITSKIP55 (0x55555555UL)
40 #define LBITSKIP00 (0x00000000UL)
41 #else
42 #define LBITMASK   (0x5555555555555555UL)
43 #define LBITSKIP55 (0x5555555555555555UL)
44 #define LBITSKIP00 (0x0000000000000000UL)
45 #endif
46
47 /*
48  * These routines are used by the resource group routines (rgrp.c)
49  * to keep track of block allocation.  Each block is represented by two
50  * bits.  So, each byte represents GFS2_NBBY (i.e. 4) blocks.
51  *
52  * 0 = Free
53  * 1 = Used (not metadata)
54  * 2 = Unlinked (still in use) inode
55  * 3 = Used (metadata)
56  */
57
58 static const char valid_change[16] = {
59                 /* current */
60         /* n */ 0, 1, 1, 1,
61         /* e */ 1, 0, 0, 0,
62         /* w */ 0, 0, 0, 1,
63                 1, 0, 0, 0
64 };
65
66 static u32 rgblk_search(struct gfs2_rgrpd *rgd, u32 goal,
67                         unsigned char old_state, unsigned char new_state,
68                         unsigned int *n);
69
70 /**
71  * gfs2_setbit - Set a bit in the bitmaps
72  * @buffer: the buffer that holds the bitmaps
73  * @buflen: the length (in bytes) of the buffer
74  * @block: the block to set
75  * @new_state: the new state of the block
76  *
77  */
78
79 static inline void gfs2_setbit(struct gfs2_rgrpd *rgd, unsigned char *buf1,
80                                unsigned char *buf2, unsigned int offset,
81                                unsigned int buflen, u32 block,
82                                unsigned char new_state)
83 {
84         unsigned char *byte1, *byte2, *end, cur_state;
85         const unsigned int bit = (block % GFS2_NBBY) * GFS2_BIT_SIZE;
86
87         byte1 = buf1 + offset + (block / GFS2_NBBY);
88         end = buf1 + offset + buflen;
89
90         BUG_ON(byte1 >= end);
91
92         cur_state = (*byte1 >> bit) & GFS2_BIT_MASK;
93
94         if (unlikely(!valid_change[new_state * 4 + cur_state])) {
95                 gfs2_consist_rgrpd(rgd);
96                 return;
97         }
98         *byte1 ^= (cur_state ^ new_state) << bit;
99
100         if (buf2) {
101                 byte2 = buf2 + offset + (block / GFS2_NBBY);
102                 cur_state = (*byte2 >> bit) & GFS2_BIT_MASK;
103                 *byte2 ^= (cur_state ^ new_state) << bit;
104         }
105 }
106
107 /**
108  * gfs2_testbit - test a bit in the bitmaps
109  * @buffer: the buffer that holds the bitmaps
110  * @buflen: the length (in bytes) of the buffer
111  * @block: the block to read
112  *
113  */
114
115 static inline unsigned char gfs2_testbit(struct gfs2_rgrpd *rgd,
116                                          const unsigned char *buffer,
117                                          unsigned int buflen, u32 block)
118 {
119         const unsigned char *byte, *end;
120         unsigned char cur_state;
121         unsigned int bit;
122
123         byte = buffer + (block / GFS2_NBBY);
124         bit = (block % GFS2_NBBY) * GFS2_BIT_SIZE;
125         end = buffer + buflen;
126
127         gfs2_assert(rgd->rd_sbd, byte < end);
128
129         cur_state = (*byte >> bit) & GFS2_BIT_MASK;
130
131         return cur_state;
132 }
133
134 /**
135  * gfs2_bit_search
136  * @ptr: Pointer to bitmap data
137  * @mask: Mask to use (normally 0x55555.... but adjusted for search start)
138  * @state: The state we are searching for
139  *
140  * We xor the bitmap data with a patter which is the bitwise opposite
141  * of what we are looking for, this gives rise to a pattern of ones
142  * wherever there is a match. Since we have two bits per entry, we
143  * take this pattern, shift it down by one place and then and it with
144  * the original. All the even bit positions (0,2,4, etc) then represent
145  * successful matches, so we mask with 0x55555..... to remove the unwanted
146  * odd bit positions.
147  *
148  * This allows searching of a whole u64 at once (32 blocks) with a
149  * single test (on 64 bit arches).
150  */
151
152 static inline u64 gfs2_bit_search(const __le64 *ptr, u64 mask, u8 state)
153 {
154         u64 tmp;
155         static const u64 search[] = {
156                 [0] = 0xffffffffffffffffULL,
157                 [1] = 0xaaaaaaaaaaaaaaaaULL,
158                 [2] = 0x5555555555555555ULL,
159                 [3] = 0x0000000000000000ULL,
160         };
161         tmp = le64_to_cpu(*ptr) ^ search[state];
162         tmp &= (tmp >> 1);
163         tmp &= mask;
164         return tmp;
165 }
166
167 /**
168  * gfs2_bitfit - Search an rgrp's bitmap buffer to find a bit-pair representing
169  *       a block in a given allocation state.
170  * @buffer: the buffer that holds the bitmaps
171  * @len: the length (in bytes) of the buffer
172  * @goal: start search at this block's bit-pair (within @buffer)
173  * @state: GFS2_BLKST_XXX the state of the block we're looking for.
174  *
175  * Scope of @goal and returned block number is only within this bitmap buffer,
176  * not entire rgrp or filesystem.  @buffer will be offset from the actual
177  * beginning of a bitmap block buffer, skipping any header structures, but
178  * headers are always a multiple of 64 bits long so that the buffer is
179  * always aligned to a 64 bit boundary.
180  *
181  * The size of the buffer is in bytes, but is it assumed that it is
182  * always ok to read a complete multiple of 64 bits at the end
183  * of the block in case the end is no aligned to a natural boundary.
184  *
185  * Return: the block number (bitmap buffer scope) that was found
186  */
187
188 static u32 gfs2_bitfit(const u8 *buf, const unsigned int len,
189                        u32 goal, u8 state)
190 {
191         u32 spoint = (goal << 1) & ((8*sizeof(u64)) - 1);
192         const __le64 *ptr = ((__le64 *)buf) + (goal >> 5);
193         const __le64 *end = (__le64 *)(buf + ALIGN(len, sizeof(u64)));
194         u64 tmp;
195         u64 mask = 0x5555555555555555ULL;
196         u32 bit;
197
198         BUG_ON(state > 3);
199
200         /* Mask off bits we don't care about at the start of the search */
201         mask <<= spoint;
202         tmp = gfs2_bit_search(ptr, mask, state);
203         ptr++;
204         while(tmp == 0 && ptr < end) {
205                 tmp = gfs2_bit_search(ptr, 0x5555555555555555ULL, state);
206                 ptr++;
207         }
208         /* Mask off any bits which are more than len bytes from the start */
209         if (ptr == end && (len & (sizeof(u64) - 1)))
210                 tmp &= (((u64)~0) >> (64 - 8*(len & (sizeof(u64) - 1))));
211         /* Didn't find anything, so return */
212         if (tmp == 0)
213                 return BFITNOENT;
214         ptr--;
215         bit = __ffs64(tmp);
216         bit /= 2;       /* two bits per entry in the bitmap */
217         return (((const unsigned char *)ptr - buf) * GFS2_NBBY) + bit;
218 }
219
220 /**
221  * gfs2_bitcount - count the number of bits in a certain state
222  * @buffer: the buffer that holds the bitmaps
223  * @buflen: the length (in bytes) of the buffer
224  * @state: the state of the block we're looking for
225  *
226  * Returns: The number of bits
227  */
228
229 static u32 gfs2_bitcount(struct gfs2_rgrpd *rgd, const u8 *buffer,
230                          unsigned int buflen, u8 state)
231 {
232         const u8 *byte = buffer;
233         const u8 *end = buffer + buflen;
234         const u8 state1 = state << 2;
235         const u8 state2 = state << 4;
236         const u8 state3 = state << 6;
237         u32 count = 0;
238
239         for (; byte < end; byte++) {
240                 if (((*byte) & 0x03) == state)
241                         count++;
242                 if (((*byte) & 0x0C) == state1)
243                         count++;
244                 if (((*byte) & 0x30) == state2)
245                         count++;
246                 if (((*byte) & 0xC0) == state3)
247                         count++;
248         }
249
250         return count;
251 }
252
253 /**
254  * gfs2_rgrp_verify - Verify that a resource group is consistent
255  * @sdp: the filesystem
256  * @rgd: the rgrp
257  *
258  */
259
260 void gfs2_rgrp_verify(struct gfs2_rgrpd *rgd)
261 {
262         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
263         struct gfs2_bitmap *bi = NULL;
264         u32 length = rgd->rd_length;
265         u32 count[4], tmp;
266         int buf, x;
267
268         memset(count, 0, 4 * sizeof(u32));
269
270         /* Count # blocks in each of 4 possible allocation states */
271         for (buf = 0; buf < length; buf++) {
272                 bi = rgd->rd_bits + buf;
273                 for (x = 0; x < 4; x++)
274                         count[x] += gfs2_bitcount(rgd,
275                                                   bi->bi_bh->b_data +
276                                                   bi->bi_offset,
277                                                   bi->bi_len, x);
278         }
279
280         if (count[0] != rgd->rd_free) {
281                 if (gfs2_consist_rgrpd(rgd))
282                         fs_err(sdp, "free data mismatch:  %u != %u\n",
283                                count[0], rgd->rd_free);
284                 return;
285         }
286
287         tmp = rgd->rd_data - rgd->rd_free - rgd->rd_dinodes;
288         if (count[1] != tmp) {
289                 if (gfs2_consist_rgrpd(rgd))
290                         fs_err(sdp, "used data mismatch:  %u != %u\n",
291                                count[1], tmp);
292                 return;
293         }
294
295         if (count[2] + count[3] != rgd->rd_dinodes) {
296                 if (gfs2_consist_rgrpd(rgd))
297                         fs_err(sdp, "used metadata mismatch:  %u != %u\n",
298                                count[2] + count[3], rgd->rd_dinodes);
299                 return;
300         }
301 }
302
303 static inline int rgrp_contains_block(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 block)
304 {
305         u64 first = rgd->rd_data0;
306         u64 last = first + rgd->rd_data;
307         return first <= block && block < last;
308 }
309
310 /**
311  * gfs2_blk2rgrpd - Find resource group for a given data/meta block number
312  * @sdp: The GFS2 superblock
313  * @n: The data block number
314  *
315  * Returns: The resource group, or NULL if not found
316  */
317
318 struct gfs2_rgrpd *gfs2_blk2rgrpd(struct gfs2_sbd *sdp, u64 blk)
319 {
320         struct gfs2_rgrpd *rgd;
321
322         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
323
324         list_for_each_entry(rgd, &sdp->sd_rindex_mru_list, rd_list_mru) {
325                 if (rgrp_contains_block(rgd, blk)) {
326                         list_move(&rgd->rd_list_mru, &sdp->sd_rindex_mru_list);
327                         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
328                         return rgd;
329                 }
330         }
331
332         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
333
334         return NULL;
335 }
336
337 /**
338  * gfs2_rgrpd_get_first - get the first Resource Group in the filesystem
339  * @sdp: The GFS2 superblock
340  *
341  * Returns: The first rgrp in the filesystem
342  */
343
344 struct gfs2_rgrpd *gfs2_rgrpd_get_first(struct gfs2_sbd *sdp)
345 {
346         gfs2_assert(sdp, !list_empty(&sdp->sd_rindex_list));
347         return list_entry(sdp->sd_rindex_list.next, struct gfs2_rgrpd, rd_list);
348 }
349
350 /**
351  * gfs2_rgrpd_get_next - get the next RG
352  * @rgd: A RG
353  *
354  * Returns: The next rgrp
355  */
356
357 struct gfs2_rgrpd *gfs2_rgrpd_get_next(struct gfs2_rgrpd *rgd)
358 {
359         if (rgd->rd_list.next == &rgd->rd_sbd->sd_rindex_list)
360                 return NULL;
361         return list_entry(rgd->rd_list.next, struct gfs2_rgrpd, rd_list);
362 }
363
364 static void clear_rgrpdi(struct gfs2_sbd *sdp)
365 {
366         struct list_head *head;
367         struct gfs2_rgrpd *rgd;
368         struct gfs2_glock *gl;
369
370         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
371         sdp->sd_rindex_forward = NULL;
372         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
373
374         head = &sdp->sd_rindex_list;
375         while (!list_empty(head)) {
376                 rgd = list_entry(head->next, struct gfs2_rgrpd, rd_list);
377                 gl = rgd->rd_gl;
378
379                 list_del(&rgd->rd_list);
380                 list_del(&rgd->rd_list_mru);
381
382                 if (gl) {
383                         gl->gl_object = NULL;
384                         gfs2_glock_put(gl);
385                 }
386
387                 kfree(rgd->rd_bits);
388                 kmem_cache_free(gfs2_rgrpd_cachep, rgd);
389         }
390 }
391
392 void gfs2_clear_rgrpd(struct gfs2_sbd *sdp)
393 {
394         mutex_lock(&sdp->sd_rindex_mutex);
395         clear_rgrpdi(sdp);
396         mutex_unlock(&sdp->sd_rindex_mutex);
397 }
398
399 static void gfs2_rindex_print(const struct gfs2_rgrpd *rgd)
400 {
401         printk(KERN_INFO "  ri_addr = %llu\n", (unsigned long long)rgd->rd_addr);
402         printk(KERN_INFO "  ri_length = %u\n", rgd->rd_length);
403         printk(KERN_INFO "  ri_data0 = %llu\n", (unsigned long long)rgd->rd_data0);
404         printk(KERN_INFO "  ri_data = %u\n", rgd->rd_data);
405         printk(KERN_INFO "  ri_bitbytes = %u\n", rgd->rd_bitbytes);
406 }
407
408 /**
409  * gfs2_compute_bitstructs - Compute the bitmap sizes
410  * @rgd: The resource group descriptor
411  *
412  * Calculates bitmap descriptors, one for each block that contains bitmap data
413  *
414  * Returns: errno
415  */
416
417 static int compute_bitstructs(struct gfs2_rgrpd *rgd)
418 {
419         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
420         struct gfs2_bitmap *bi;
421         u32 length = rgd->rd_length; /* # blocks in hdr & bitmap */
422         u32 bytes_left, bytes;
423         int x;
424
425         if (!length)
426                 return -EINVAL;
427
428         rgd->rd_bits = kcalloc(length, sizeof(struct gfs2_bitmap), GFP_NOFS);
429         if (!rgd->rd_bits)
430                 return -ENOMEM;
431
432         bytes_left = rgd->rd_bitbytes;
433
434         for (x = 0; x < length; x++) {
435                 bi = rgd->rd_bits + x;
436
437                 bi->bi_flags = 0;
438                 /* small rgrp; bitmap stored completely in header block */
439                 if (length == 1) {
440                         bytes = bytes_left;
441                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_rgrp);
442                         bi->bi_start = 0;
443                         bi->bi_len = bytes;
444                 /* header block */
445                 } else if (x == 0) {
446                         bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize - sizeof(struct gfs2_rgrp);
447                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_rgrp);
448                         bi->bi_start = 0;
449                         bi->bi_len = bytes;
450                 /* last block */
451                 } else if (x + 1 == length) {
452                         bytes = bytes_left;
453                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_meta_header);
454                         bi->bi_start = rgd->rd_bitbytes - bytes_left;
455                         bi->bi_len = bytes;
456                 /* other blocks */
457                 } else {
458                         bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize -
459                                 sizeof(struct gfs2_meta_header);
460                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_meta_header);
461                         bi->bi_start = rgd->rd_bitbytes - bytes_left;
462                         bi->bi_len = bytes;
463                 }
464
465                 bytes_left -= bytes;
466         }
467
468         if (bytes_left) {
469                 gfs2_consist_rgrpd(rgd);
470                 return -EIO;
471         }
472         bi = rgd->rd_bits + (length - 1);
473         if ((bi->bi_start + bi->bi_len) * GFS2_NBBY != rgd->rd_data) {
474                 if (gfs2_consist_rgrpd(rgd)) {
475                         gfs2_rindex_print(rgd);
476                         fs_err(sdp, "start=%u len=%u offset=%u\n",
477                                bi->bi_start, bi->bi_len, bi->bi_offset);
478                 }
479                 return -EIO;
480         }
481
482         return 0;
483 }
484
485 /**
486  * gfs2_ri_total - Total up the file system space, according to the rindex.
487  *
488  */
489 u64 gfs2_ri_total(struct gfs2_sbd *sdp)
490 {
491         u64 total_data = 0;     
492         struct inode *inode = sdp->sd_rindex;
493         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
494         char buf[sizeof(struct gfs2_rindex)];
495         struct file_ra_state ra_state;
496         int error, rgrps;
497
498         mutex_lock(&sdp->sd_rindex_mutex);
499         file_ra_state_init(&ra_state, inode->i_mapping);
500         for (rgrps = 0;; rgrps++) {
501                 loff_t pos = rgrps * sizeof(struct gfs2_rindex);
502
503                 if (pos + sizeof(struct gfs2_rindex) >= ip->i_disksize)
504                         break;
505                 error = gfs2_internal_read(ip, &ra_state, buf, &pos,
506                                            sizeof(struct gfs2_rindex));
507                 if (error != sizeof(struct gfs2_rindex))
508                         break;
509                 total_data += be32_to_cpu(((struct gfs2_rindex *)buf)->ri_data);
510         }
511         mutex_unlock(&sdp->sd_rindex_mutex);
512         return total_data;
513 }
514
515 static void gfs2_rindex_in(struct gfs2_rgrpd *rgd, const void *buf)
516 {
517         const struct gfs2_rindex *str = buf;
518
519         rgd->rd_addr = be64_to_cpu(str->ri_addr);
520         rgd->rd_length = be32_to_cpu(str->ri_length);
521         rgd->rd_data0 = be64_to_cpu(str->ri_data0);
522         rgd->rd_data = be32_to_cpu(str->ri_data);
523         rgd->rd_bitbytes = be32_to_cpu(str->ri_bitbytes);
524 }
525
526 /**
527  * read_rindex_entry - Pull in a new resource index entry from the disk
528  * @gl: The glock covering the rindex inode
529  *
530  * Returns: 0 on success, error code otherwise
531  */
532
533 static int read_rindex_entry(struct gfs2_inode *ip,
534                              struct file_ra_state *ra_state)
535 {
536         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
537         loff_t pos = sdp->sd_rgrps * sizeof(struct gfs2_rindex);
538         char buf[sizeof(struct gfs2_rindex)];
539         int error;
540         struct gfs2_rgrpd *rgd;
541
542         error = gfs2_internal_read(ip, ra_state, buf, &pos,
543                                    sizeof(struct gfs2_rindex));
544         if (!error)
545                 return 0;
546         if (error != sizeof(struct gfs2_rindex)) {
547                 if (error > 0)
548                         error = -EIO;
549                 return error;
550         }
551
552         rgd = kmem_cache_zalloc(gfs2_rgrpd_cachep, GFP_NOFS);
553         error = -ENOMEM;
554         if (!rgd)
555                 return error;
556
557         mutex_init(&rgd->rd_mutex);
558         lops_init_le(&rgd->rd_le, &gfs2_rg_lops);
559         rgd->rd_sbd = sdp;
560
561         list_add_tail(&rgd->rd_list, &sdp->sd_rindex_list);
562         list_add_tail(&rgd->rd_list_mru, &sdp->sd_rindex_mru_list);
563
564         gfs2_rindex_in(rgd, buf);
565         error = compute_bitstructs(rgd);
566         if (error)
567                 return error;
568
569         error = gfs2_glock_get(sdp, rgd->rd_addr,
570                                &gfs2_rgrp_glops, CREATE, &rgd->rd_gl);
571         if (error)
572                 return error;
573
574         rgd->rd_gl->gl_object = rgd;
575         rgd->rd_flags &= ~GFS2_RDF_UPTODATE;
576         return error;
577 }
578
579 /**
580  * gfs2_ri_update - Pull in a new resource index from the disk
581  * @ip: pointer to the rindex inode
582  *
583  * Returns: 0 on successful update, error code otherwise
584  */
585
586 static int gfs2_ri_update(struct gfs2_inode *ip)
587 {
588         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
589         struct inode *inode = &ip->i_inode;
590         struct file_ra_state ra_state;
591         u64 rgrp_count = ip->i_disksize;
592         int error;
593
594         do_div(rgrp_count, sizeof(struct gfs2_rindex));
595         clear_rgrpdi(sdp);
596
597         file_ra_state_init(&ra_state, inode->i_mapping);
598         for (sdp->sd_rgrps = 0; sdp->sd_rgrps < rgrp_count; sdp->sd_rgrps++) {
599                 error = read_rindex_entry(ip, &ra_state);
600                 if (error) {
601                         clear_rgrpdi(sdp);
602                         return error;
603                 }
604         }
605
606         sdp->sd_rindex_uptodate = 1;
607         return 0;
608 }
609
610 /**
611  * gfs2_ri_update_special - Pull in a new resource index from the disk
612  *
613  * This is a special version that's safe to call from gfs2_inplace_reserve_i.
614  * In this case we know that we don't have any resource groups in memory yet.
615  *
616  * @ip: pointer to the rindex inode
617  *
618  * Returns: 0 on successful update, error code otherwise
619  */
620 static int gfs2_ri_update_special(struct gfs2_inode *ip)
621 {
622         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
623         struct inode *inode = &ip->i_inode;
624         struct file_ra_state ra_state;
625         int error;
626
627         file_ra_state_init(&ra_state, inode->i_mapping);
628         for (sdp->sd_rgrps = 0;; sdp->sd_rgrps++) {
629                 /* Ignore partials */
630                 if ((sdp->sd_rgrps + 1) * sizeof(struct gfs2_rindex) >
631                     ip->i_disksize)
632                         break;
633                 error = read_rindex_entry(ip, &ra_state);
634                 if (error) {
635                         clear_rgrpdi(sdp);
636                         return error;
637                 }
638         }
639
640         sdp->sd_rindex_uptodate = 1;
641         return 0;
642 }
643
644 /**
645  * gfs2_rindex_hold - Grab a lock on the rindex
646  * @sdp: The GFS2 superblock
647  * @ri_gh: the glock holder
648  *
649  * We grab a lock on the rindex inode to make sure that it doesn't
650  * change whilst we are performing an operation. We keep this lock
651  * for quite long periods of time compared to other locks. This
652  * doesn't matter, since it is shared and it is very, very rarely
653  * accessed in the exclusive mode (i.e. only when expanding the filesystem).
654  *
655  * This makes sure that we're using the latest copy of the resource index
656  * special file, which might have been updated if someone expanded the
657  * filesystem (via gfs2_grow utility), which adds new resource groups.
658  *
659  * Returns: 0 on success, error code otherwise
660  */
661
662 int gfs2_rindex_hold(struct gfs2_sbd *sdp, struct gfs2_holder *ri_gh)
663 {
664         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(sdp->sd_rindex);
665         struct gfs2_glock *gl = ip->i_gl;
666         int error;
667
668         error = gfs2_glock_nq_init(gl, LM_ST_SHARED, 0, ri_gh);
669         if (error)
670                 return error;
671
672         /* Read new copy from disk if we don't have the latest */
673         if (!sdp->sd_rindex_uptodate) {
674                 mutex_lock(&sdp->sd_rindex_mutex);
675                 if (!sdp->sd_rindex_uptodate) {
676                         error = gfs2_ri_update(ip);
677                         if (error)
678                                 gfs2_glock_dq_uninit(ri_gh);
679                 }
680                 mutex_unlock(&sdp->sd_rindex_mutex);
681         }
682
683         return error;
684 }
685
686 static void gfs2_rgrp_in(struct gfs2_rgrpd *rgd, const void *buf)
687 {
688         const struct gfs2_rgrp *str = buf;
689         u32 rg_flags;
690
691         rg_flags = be32_to_cpu(str->rg_flags);
692         rg_flags &= ~GFS2_RDF_MASK;
693         rgd->rd_flags &= GFS2_RDF_MASK;
694         rgd->rd_flags |= rg_flags;
695         rgd->rd_free = be32_to_cpu(str->rg_free);
696         rgd->rd_dinodes = be32_to_cpu(str->rg_dinodes);
697         rgd->rd_igeneration = be64_to_cpu(str->rg_igeneration);
698 }
699
700 static void gfs2_rgrp_out(struct gfs2_rgrpd *rgd, void *buf)
701 {
702         struct gfs2_rgrp *str = buf;
703
704         str->rg_flags = cpu_to_be32(rgd->rd_flags & ~GFS2_RDF_MASK);
705         str->rg_free = cpu_to_be32(rgd->rd_free);
706         str->rg_dinodes = cpu_to_be32(rgd->rd_dinodes);
707         str->__pad = cpu_to_be32(0);
708         str->rg_igeneration = cpu_to_be64(rgd->rd_igeneration);
709         memset(&str->rg_reserved, 0, sizeof(str->rg_reserved));
710 }
711
712 /**
713  * gfs2_rgrp_bh_get - Read in a RG's header and bitmaps
714  * @rgd: the struct gfs2_rgrpd describing the RG to read in
715  *
716  * Read in all of a Resource Group's header and bitmap blocks.
717  * Caller must eventually call gfs2_rgrp_relse() to free the bitmaps.
718  *
719  * Returns: errno
720  */
721
722 int gfs2_rgrp_bh_get(struct gfs2_rgrpd *rgd)
723 {
724         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
725         struct gfs2_glock *gl = rgd->rd_gl;
726         unsigned int length = rgd->rd_length;
727         struct gfs2_bitmap *bi;
728         unsigned int x, y;
729         int error;
730
731         mutex_lock(&rgd->rd_mutex);
732
733         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
734         if (rgd->rd_bh_count) {
735                 rgd->rd_bh_count++;
736                 spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
737                 mutex_unlock(&rgd->rd_mutex);
738                 return 0;
739         }
740         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
741
742         for (x = 0; x < length; x++) {
743                 bi = rgd->rd_bits + x;
744                 error = gfs2_meta_read(gl, rgd->rd_addr + x, 0, &bi->bi_bh);
745                 if (error)
746                         goto fail;
747         }
748
749         for (y = length; y--;) {
750                 bi = rgd->rd_bits + y;
751                 error = gfs2_meta_wait(sdp, bi->bi_bh);
752                 if (error)
753                         goto fail;
754                 if (gfs2_metatype_check(sdp, bi->bi_bh, y ? GFS2_METATYPE_RB :
755                                               GFS2_METATYPE_RG)) {
756                         error = -EIO;
757                         goto fail;
758                 }
759         }
760
761         if (!(rgd->rd_flags & GFS2_RDF_UPTODATE)) {
762                 for (x = 0; x < length; x++)
763                         clear_bit(GBF_FULL, &rgd->rd_bits[x].bi_flags);
764                 gfs2_rgrp_in(rgd, (rgd->rd_bits[0].bi_bh)->b_data);
765                 rgd->rd_flags |= (GFS2_RDF_UPTODATE | GFS2_RDF_CHECK);
766         }
767
768         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
769         rgd->rd_free_clone = rgd->rd_free;
770         rgd->rd_bh_count++;
771         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
772
773         mutex_unlock(&rgd->rd_mutex);
774
775         return 0;
776
777 fail:
778         while (x--) {
779                 bi = rgd->rd_bits + x;
780                 brelse(bi->bi_bh);
781                 bi->bi_bh = NULL;
782                 gfs2_assert_warn(sdp, !bi->bi_clone);
783         }
784         mutex_unlock(&rgd->rd_mutex);
785
786         return error;
787 }
788
789 void gfs2_rgrp_bh_hold(struct gfs2_rgrpd *rgd)
790 {
791         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
792
793         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
794         gfs2_assert_warn(rgd->rd_sbd, rgd->rd_bh_count);
795         rgd->rd_bh_count++;
796         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
797 }
798
799 /**
800  * gfs2_rgrp_bh_put - Release RG bitmaps read in with gfs2_rgrp_bh_get()
801  * @rgd: the struct gfs2_rgrpd describing the RG to read in
802  *
803  */
804
805 void gfs2_rgrp_bh_put(struct gfs2_rgrpd *rgd)
806 {
807         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
808         int x, length = rgd->rd_length;
809
810         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
811         gfs2_assert_warn(rgd->rd_sbd, rgd->rd_bh_count);
812         if (--rgd->rd_bh_count) {
813                 spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
814                 return;
815         }
816
817         for (x = 0; x < length; x++) {
818                 struct gfs2_bitmap *bi = rgd->rd_bits + x;
819                 kfree(bi->bi_clone);
820                 bi->bi_clone = NULL;
821                 brelse(bi->bi_bh);
822                 bi->bi_bh = NULL;
823         }
824
825         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
826 }
827
828 static void gfs2_rgrp_send_discards(struct gfs2_sbd *sdp, u64 offset,
829                                     const struct gfs2_bitmap *bi)
830 {
831         struct super_block *sb = sdp->sd_vfs;
832         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
833         const unsigned int sects_per_blk = sdp->sd_sb.sb_bsize /
834                                            bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
835         u64 blk;
836         sector_t start = 0;
837         sector_t nr_sects = 0;
838         int rv;
839         unsigned int x;
840
841         for (x = 0; x < bi->bi_len; x++) {
842                 const u8 *orig = bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset + x;
843                 const u8 *clone = bi->bi_clone + bi->bi_offset + x;
844                 u8 diff = ~(*orig | (*orig >> 1)) & (*clone | (*clone >> 1));
845                 diff &= 0x55;
846                 if (diff == 0)
847                         continue;
848                 blk = offset + ((bi->bi_start + x) * GFS2_NBBY);
849                 blk *= sects_per_blk; /* convert to sectors */
850                 while(diff) {
851                         if (diff & 1) {
852                                 if (nr_sects == 0)
853                                         goto start_new_extent;
854                                 if ((start + nr_sects) != blk) {
855                                         rv = blkdev_issue_discard(bdev, start,
856                                                             nr_sects, GFP_NOFS,
857                                                             BLKDEV_IFL_WAIT |
858                                                             BLKDEV_IFL_BARRIER);
859                                         if (rv)
860                                                 goto fail;
861                                         nr_sects = 0;
862 start_new_extent:
863                                         start = blk;
864                                 }
865                                 nr_sects += sects_per_blk;
866                         }
867                         diff >>= 2;
868                         blk += sects_per_blk;
869                 }
870         }
871         if (nr_sects) {
872                 rv = blkdev_issue_discard(bdev, start, nr_sects, GFP_NOFS,
873                                          BLKDEV_IFL_WAIT | BLKDEV_IFL_BARRIER);
874                 if (rv)
875                         goto fail;
876         }
877         return;
878 fail:
879         fs_warn(sdp, "error %d on discard request, turning discards off for this filesystem", rv);
880         sdp->sd_args.ar_discard = 0;
881 }
882
883 void gfs2_rgrp_repolish_clones(struct gfs2_rgrpd *rgd)
884 {
885         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
886         unsigned int length = rgd->rd_length;
887         unsigned int x;
888
889         for (x = 0; x < length; x++) {
890                 struct gfs2_bitmap *bi = rgd->rd_bits + x;
891                 if (!bi->bi_clone)
892                         continue;
893                 if (sdp->sd_args.ar_discard)
894                         gfs2_rgrp_send_discards(sdp, rgd->rd_data0, bi);
895                 clear_bit(GBF_FULL, &bi->bi_flags);
896                 memcpy(bi->bi_clone + bi->bi_offset,
897                        bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset, bi->bi_len);
898         }
899
900         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
901         rgd->rd_free_clone = rgd->rd_free;
902         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
903 }
904
905 /**
906  * gfs2_alloc_get - get the struct gfs2_alloc structure for an inode
907  * @ip: the incore GFS2 inode structure
908  *
909  * Returns: the struct gfs2_alloc
910  */
911
912 struct gfs2_alloc *gfs2_alloc_get(struct gfs2_inode *ip)
913 {
914         BUG_ON(ip->i_alloc != NULL);
915         ip->i_alloc = kzalloc(sizeof(struct gfs2_alloc), GFP_NOFS);
916         return ip->i_alloc;
917 }
918
919 /**
920  * try_rgrp_fit - See if a given reservation will fit in a given RG
921  * @rgd: the RG data
922  * @al: the struct gfs2_alloc structure describing the reservation
923  *
924  * If there's room for the requested blocks to be allocated from the RG:
925  *   Sets the $al_rgd field in @al.
926  *
927  * Returns: 1 on success (it fits), 0 on failure (it doesn't fit)
928  */
929
930 static int try_rgrp_fit(struct gfs2_rgrpd *rgd, struct gfs2_alloc *al)
931 {
932         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
933         int ret = 0;
934
935         if (rgd->rd_flags & (GFS2_RGF_NOALLOC | GFS2_RDF_ERROR))
936                 return 0;
937
938         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
939         if (rgd->rd_free_clone >= al->al_requested) {
940                 al->al_rgd = rgd;
941                 ret = 1;
942         }
943         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
944
945         return ret;
946 }
947
948 /**
949  * try_rgrp_unlink - Look for any unlinked, allocated, but unused inodes
950  * @rgd: The rgrp
951  *
952  * Returns: 0 if no error
953  *          The inode, if one has been found, in inode.
954  */
955
956 static u64 try_rgrp_unlink(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 *last_unlinked,
957                            u64 skip)
958 {
959         u32 goal = 0, block;
960         u64 no_addr;
961         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
962         unsigned int n;
963
964         for(;;) {
965                 if (goal >= rgd->rd_data)
966                         break;
967                 down_write(&sdp->sd_log_flush_lock);
968                 n = 1;
969                 block = rgblk_search(rgd, goal, GFS2_BLKST_UNLINKED,
970                                      GFS2_BLKST_UNLINKED, &n);
971                 up_write(&sdp->sd_log_flush_lock);
972                 if (block == BFITNOENT)
973                         break;
974                 /* rgblk_search can return a block < goal, so we need to
975                    keep it marching forward. */
976                 no_addr = block + rgd->rd_data0;
977                 goal++;
978                 if (*last_unlinked != NO_BLOCK && no_addr <= *last_unlinked)
979                         continue;
980                 if (no_addr == skip)
981                         continue;
982                 *last_unlinked = no_addr;
983                 return no_addr;
984         }
985
986         rgd->rd_flags &= ~GFS2_RDF_CHECK;
987         return 0;
988 }
989
990 /**
991  * recent_rgrp_next - get next RG from "recent" list
992  * @cur_rgd: current rgrp
993  *
994  * Returns: The next rgrp in the recent list
995  */
996
997 static struct gfs2_rgrpd *recent_rgrp_next(struct gfs2_rgrpd *cur_rgd)
998 {
999         struct gfs2_sbd *sdp = cur_rgd->rd_sbd;
1000         struct list_head *head;
1001         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1002
1003         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
1004         head = &sdp->sd_rindex_mru_list;
1005         if (unlikely(cur_rgd->rd_list_mru.next == head)) {
1006                 spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1007                 return NULL;
1008         }
1009         rgd = list_entry(cur_rgd->rd_list_mru.next, struct gfs2_rgrpd, rd_list_mru);
1010         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1011         return rgd;
1012 }
1013
1014 /**
1015  * forward_rgrp_get - get an rgrp to try next from full list
1016  * @sdp: The GFS2 superblock
1017  *
1018  * Returns: The rgrp to try next
1019  */
1020
1021 static struct gfs2_rgrpd *forward_rgrp_get(struct gfs2_sbd *sdp)
1022 {
1023         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1024         unsigned int journals = gfs2_jindex_size(sdp);
1025         unsigned int rg = 0, x;
1026
1027         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
1028
1029         rgd = sdp->sd_rindex_forward;
1030         if (!rgd) {
1031                 if (sdp->sd_rgrps >= journals)
1032                         rg = sdp->sd_rgrps * sdp->sd_jdesc->jd_jid / journals;
1033
1034                 for (x = 0, rgd = gfs2_rgrpd_get_first(sdp); x < rg;
1035                      x++, rgd = gfs2_rgrpd_get_next(rgd))
1036                         /* Do Nothing */;
1037
1038                 sdp->sd_rindex_forward = rgd;
1039         }
1040
1041         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1042
1043         return rgd;
1044 }
1045
1046 /**
1047  * forward_rgrp_set - set the forward rgrp pointer
1048  * @sdp: the filesystem
1049  * @rgd: The new forward rgrp
1050  *
1051  */
1052
1053 static void forward_rgrp_set(struct gfs2_sbd *sdp, struct gfs2_rgrpd *rgd)
1054 {
1055         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
1056         sdp->sd_rindex_forward = rgd;
1057         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1058 }
1059
1060 /**
1061  * get_local_rgrp - Choose and lock a rgrp for allocation
1062  * @ip: the inode to reserve space for
1063  * @rgp: the chosen and locked rgrp
1064  *
1065  * Try to acquire rgrp in way which avoids contending with others.
1066  *
1067  * Returns: errno
1068  *          unlinked: the block address of an unlinked block to be reclaimed
1069  */
1070
1071 static int get_local_rgrp(struct gfs2_inode *ip, u64 *unlinked,
1072                           u64 *last_unlinked)
1073 {
1074         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1075         struct gfs2_rgrpd *rgd, *begin = NULL;
1076         struct gfs2_alloc *al = ip->i_alloc;
1077         int flags = LM_FLAG_TRY;
1078         int skipped = 0;
1079         int loops = 0;
1080         int error, rg_locked;
1081
1082         *unlinked = 0;
1083         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, ip->i_goal);
1084
1085         while (rgd) {
1086                 rg_locked = 0;
1087
1088                 if (gfs2_glock_is_locked_by_me(rgd->rd_gl)) {
1089                         rg_locked = 1;
1090                         error = 0;
1091                 } else {
1092                         error = gfs2_glock_nq_init(rgd->rd_gl, LM_ST_EXCLUSIVE,
1093                                                    LM_FLAG_TRY, &al->al_rgd_gh);
1094                 }
1095                 switch (error) {
1096                 case 0:
1097                         if (try_rgrp_fit(rgd, al))
1098                                 goto out;
1099                         /* If the rg came in already locked, there's no
1100                            way we can recover from a failed try_rgrp_unlink
1101                            because that would require an iput which can only
1102                            happen after the rgrp is unlocked. */
1103                         if (!rg_locked && rgd->rd_flags & GFS2_RDF_CHECK)
1104                                 *unlinked = try_rgrp_unlink(rgd, last_unlinked,
1105                                                            ip->i_no_addr);
1106                         if (!rg_locked)
1107                                 gfs2_glock_dq_uninit(&al->al_rgd_gh);
1108                         if (*unlinked)
1109                                 return -EAGAIN;
1110                         /* fall through */
1111                 case GLR_TRYFAILED:
1112                         rgd = recent_rgrp_next(rgd);
1113                         break;
1114
1115                 default:
1116                         return error;
1117                 }
1118         }
1119
1120         /* Go through full list of rgrps */
1121
1122         begin = rgd = forward_rgrp_get(sdp);
1123
1124         for (;;) {
1125                 rg_locked = 0;
1126
1127                 if (gfs2_glock_is_locked_by_me(rgd->rd_gl)) {
1128                         rg_locked = 1;
1129                         error = 0;
1130                 } else {
1131                         error = gfs2_glock_nq_init(rgd->rd_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, flags,
1132                                                    &al->al_rgd_gh);
1133                 }
1134                 switch (error) {
1135                 case 0:
1136                         if (try_rgrp_fit(rgd, al))
1137                                 goto out;
1138                         if (!rg_locked && rgd->rd_flags & GFS2_RDF_CHECK)
1139                                 *unlinked = try_rgrp_unlink(rgd, last_unlinked,
1140                                                             ip->i_no_addr);
1141                         if (!rg_locked)
1142                                 gfs2_glock_dq_uninit(&al->al_rgd_gh);
1143                         if (*unlinked)
1144                                 return -EAGAIN;
1145                         break;
1146
1147                 case GLR_TRYFAILED:
1148                         skipped++;
1149                         break;
1150
1151                 default:
1152                         return error;
1153                 }
1154
1155                 rgd = gfs2_rgrpd_get_next(rgd);
1156                 if (!rgd)
1157                         rgd = gfs2_rgrpd_get_first(sdp);
1158
1159                 if (rgd == begin) {
1160                         if (++loops >= 3)
1161                                 return -ENOSPC;
1162                         if (!skipped)
1163                                 loops++;
1164                         flags = 0;
1165                         if (loops == 2)
1166                                 gfs2_log_flush(sdp, NULL);
1167                 }
1168         }
1169
1170 out:
1171         if (begin) {
1172                 spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
1173                 list_move(&rgd->rd_list_mru, &sdp->sd_rindex_mru_list);
1174                 spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1175                 rgd = gfs2_rgrpd_get_next(rgd);
1176                 if (!rgd)
1177                         rgd = gfs2_rgrpd_get_first(sdp);
1178                 forward_rgrp_set(sdp, rgd);
1179         }
1180
1181         return 0;
1182 }
1183
1184 /**
1185  * gfs2_inplace_reserve_i - Reserve space in the filesystem
1186  * @ip: the inode to reserve space for
1187  *
1188  * Returns: errno
1189  */
1190
1191 int gfs2_inplace_reserve_i(struct gfs2_inode *ip, char *file, unsigned int line)
1192 {
1193         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1194         struct gfs2_alloc *al = ip->i_alloc;
1195         int error = 0;
1196         u64 last_unlinked = NO_BLOCK, unlinked;
1197
1198         if (gfs2_assert_warn(sdp, al->al_requested))
1199                 return -EINVAL;
1200
1201 try_again:
1202         /* We need to hold the rindex unless the inode we're using is
1203            the rindex itself, in which case it's already held. */
1204         if (ip != GFS2_I(sdp->sd_rindex))
1205                 error = gfs2_rindex_hold(sdp, &al->al_ri_gh);
1206         else if (!sdp->sd_rgrps) /* We may not have the rindex read in, so: */
1207                 error = gfs2_ri_update_special(ip);
1208
1209         if (error)
1210                 return error;
1211
1212         /* Find an rgrp suitable for allocation.  If it encounters any unlinked
1213            dinodes along the way, error will equal -EAGAIN and unlinked will
1214            contains it block address. We then need to look up that inode and
1215            try to free it, and try the allocation again. */
1216         error = get_local_rgrp(ip, &unlinked, &last_unlinked);
1217         if (error) {
1218                 if (ip != GFS2_I(sdp->sd_rindex))
1219                         gfs2_glock_dq_uninit(&al->al_ri_gh);
1220                 if (error != -EAGAIN)
1221                         return error;
1222
1223                 gfs2_process_unlinked_inode(ip->i_inode.i_sb, unlinked);
1224                 /* regardless of whether or not gfs2_process_unlinked_inode
1225                    was successful, we don't want to repeat it again. */
1226                 last_unlinked = unlinked;
1227                 gfs2_log_flush(sdp, NULL);
1228                 error = 0;
1229
1230                 goto try_again;
1231         }
1232         /* no error, so we have the rgrp set in the inode's allocation. */
1233         al->al_file = file;
1234         al->al_line = line;
1235
1236         return 0;
1237 }
1238
1239 /**
1240  * gfs2_inplace_release - release an inplace reservation
1241  * @ip: the inode the reservation was taken out on
1242  *
1243  * Release a reservation made by gfs2_inplace_reserve().
1244  */
1245
1246 void gfs2_inplace_release(struct gfs2_inode *ip)
1247 {
1248         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1249         struct gfs2_alloc *al = ip->i_alloc;
1250
1251         if (gfs2_assert_warn(sdp, al->al_alloced <= al->al_requested) == -1)
1252                 fs_warn(sdp, "al_alloced = %u, al_requested = %u "
1253                              "al_file = %s, al_line = %u\n",
1254                              al->al_alloced, al->al_requested, al->al_file,
1255                              al->al_line);
1256
1257         al->al_rgd = NULL;
1258         if (al->al_rgd_gh.gh_gl)
1259                 gfs2_glock_dq_uninit(&al->al_rgd_gh);
1260         if (ip != GFS2_I(sdp->sd_rindex))
1261                 gfs2_glock_dq_uninit(&al->al_ri_gh);
1262 }
1263
1264 /**
1265  * gfs2_get_block_type - Check a block in a RG is of given type
1266  * @rgd: the resource group holding the block
1267  * @block: the block number
1268  *
1269  * Returns: The block type (GFS2_BLKST_*)
1270  */
1271
1272 static unsigned char gfs2_get_block_type(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 block)
1273 {
1274         struct gfs2_bitmap *bi = NULL;
1275         u32 length, rgrp_block, buf_block;
1276         unsigned int buf;
1277         unsigned char type;
1278
1279         length = rgd->rd_length;
1280         rgrp_block = block - rgd->rd_data0;
1281
1282         for (buf = 0; buf < length; buf++) {
1283                 bi = rgd->rd_bits + buf;
1284                 if (rgrp_block < (bi->bi_start + bi->bi_len) * GFS2_NBBY)
1285                         break;
1286         }
1287
1288         gfs2_assert(rgd->rd_sbd, buf < length);
1289         buf_block = rgrp_block - bi->bi_start * GFS2_NBBY;
1290
1291         type = gfs2_testbit(rgd, bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset,
1292                            bi->bi_len, buf_block);
1293
1294         return type;
1295 }
1296
1297 /**
1298  * rgblk_search - find a block in @old_state, change allocation
1299  *           state to @new_state
1300  * @rgd: the resource group descriptor
1301  * @goal: the goal block within the RG (start here to search for avail block)
1302  * @old_state: GFS2_BLKST_XXX the before-allocation state to find
1303  * @new_state: GFS2_BLKST_XXX the after-allocation block state
1304  * @n: The extent length
1305  *
1306  * Walk rgrp's bitmap to find bits that represent a block in @old_state.
1307  * Add the found bitmap buffer to the transaction.
1308  * Set the found bits to @new_state to change block's allocation state.
1309  *
1310  * This function never fails, because we wouldn't call it unless we
1311  * know (from reservation results, etc.) that a block is available.
1312  *
1313  * Scope of @goal and returned block is just within rgrp, not the whole
1314  * filesystem.
1315  *
1316  * Returns:  the block number allocated
1317  */
1318
1319 static u32 rgblk_search(struct gfs2_rgrpd *rgd, u32 goal,
1320                         unsigned char old_state, unsigned char new_state,
1321                         unsigned int *n)
1322 {
1323         struct gfs2_bitmap *bi = NULL;
1324         const u32 length = rgd->rd_length;
1325         u32 blk = BFITNOENT;
1326         unsigned int buf, x;
1327         const unsigned int elen = *n;
1328         const u8 *buffer = NULL;
1329
1330         *n = 0;
1331         /* Find bitmap block that contains bits for goal block */
1332         for (buf = 0; buf < length; buf++) {
1333                 bi = rgd->rd_bits + buf;
1334                 /* Convert scope of "goal" from rgrp-wide to within found bit block */
1335                 if (goal < (bi->bi_start + bi->bi_len) * GFS2_NBBY) {
1336                         goal -= bi->bi_start * GFS2_NBBY;
1337                         goto do_search;
1338                 }
1339         }
1340         buf = 0;
1341         goal = 0;
1342
1343 do_search:
1344         /* Search (up to entire) bitmap in this rgrp for allocatable block.
1345            "x <= length", instead of "x < length", because we typically start
1346            the search in the middle of a bit block, but if we can't find an
1347            allocatable block anywhere else, we want to be able wrap around and
1348            search in the first part of our first-searched bit block.  */
1349         for (x = 0; x <= length; x++) {
1350                 bi = rgd->rd_bits + buf;
1351
1352                 if (test_bit(GBF_FULL, &bi->bi_flags) &&
1353                     (old_state == GFS2_BLKST_FREE))
1354                         goto skip;
1355
1356                 /* The GFS2_BLKST_UNLINKED state doesn't apply to the clone
1357                    bitmaps, so we must search the originals for that. */
1358                 buffer = bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset;
1359                 if (old_state != GFS2_BLKST_UNLINKED && bi->bi_clone)
1360                         buffer = bi->bi_clone + bi->bi_offset;
1361
1362                 blk = gfs2_bitfit(buffer, bi->bi_len, goal, old_state);
1363                 if (blk != BFITNOENT)
1364                         break;
1365
1366                 if ((goal == 0) && (old_state == GFS2_BLKST_FREE))
1367                         set_bit(GBF_FULL, &bi->bi_flags);
1368
1369                 /* Try next bitmap block (wrap back to rgrp header if at end) */
1370 skip:
1371                 buf++;
1372                 buf %= length;
1373                 goal = 0;
1374         }
1375
1376         if (blk == BFITNOENT)
1377                 return blk;
1378         *n = 1;
1379         if (old_state == new_state)
1380                 goto out;
1381
1382         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, bi->bi_bh, 1);
1383         gfs2_setbit(rgd, bi->bi_bh->b_data, bi->bi_clone, bi->bi_offset,
1384                     bi->bi_len, blk, new_state);
1385         goal = blk;
1386         while (*n < elen) {
1387                 goal++;
1388                 if (goal >= (bi->bi_len * GFS2_NBBY))
1389                         break;
1390                 if (gfs2_testbit(rgd, buffer, bi->bi_len, goal) !=
1391                     GFS2_BLKST_FREE)
1392                         break;
1393                 gfs2_setbit(rgd, bi->bi_bh->b_data, bi->bi_clone, bi->bi_offset,
1394                             bi->bi_len, goal, new_state);
1395                 (*n)++;
1396         }
1397 out:
1398         return (bi->bi_start * GFS2_NBBY) + blk;
1399 }
1400
1401 /**
1402  * rgblk_free - Change alloc state of given block(s)
1403  * @sdp: the filesystem
1404  * @bstart: the start of a run of blocks to free
1405  * @blen: the length of the block run (all must lie within ONE RG!)
1406  * @new_state: GFS2_BLKST_XXX the after-allocation block state
1407  *
1408  * Returns:  Resource group containing the block(s)
1409  */
1410
1411 static struct gfs2_rgrpd *rgblk_free(struct gfs2_sbd *sdp, u64 bstart,
1412                                      u32 blen, unsigned char new_state)
1413 {
1414         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1415         struct gfs2_bitmap *bi = NULL;
1416         u32 length, rgrp_blk, buf_blk;
1417         unsigned int buf;
1418
1419         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, bstart);
1420         if (!rgd) {
1421                 if (gfs2_consist(sdp))
1422                         fs_err(sdp, "block = %llu\n", (unsigned long long)bstart);
1423                 return NULL;
1424         }
1425
1426         length = rgd->rd_length;
1427
1428         rgrp_blk = bstart - rgd->rd_data0;
1429
1430         while (blen--) {
1431                 for (buf = 0; buf < length; buf++) {
1432                         bi = rgd->rd_bits + buf;
1433                         if (rgrp_blk < (bi->bi_start + bi->bi_len) * GFS2_NBBY)
1434                                 break;
1435                 }
1436
1437                 gfs2_assert(rgd->rd_sbd, buf < length);
1438
1439                 buf_blk = rgrp_blk - bi->bi_start * GFS2_NBBY;
1440                 rgrp_blk++;
1441
1442                 if (!bi->bi_clone) {
1443                         bi->bi_clone = kmalloc(bi->bi_bh->b_size,
1444                                                GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
1445                         memcpy(bi->bi_clone + bi->bi_offset,
1446                                bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset,
1447                                bi->bi_len);
1448                 }
1449                 gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, bi->bi_bh, 1);
1450                 gfs2_setbit(rgd, bi->bi_bh->b_data, NULL, bi->bi_offset,
1451                             bi->bi_len, buf_blk, new_state);
1452         }
1453
1454         return rgd;
1455 }
1456
1457 /**
1458  * gfs2_rgrp_dump - print out an rgrp
1459  * @seq: The iterator
1460  * @gl: The glock in question
1461  *
1462  */
1463
1464 int gfs2_rgrp_dump(struct seq_file *seq, const struct gfs2_glock *gl)
1465 {
1466         const struct gfs2_rgrpd *rgd = gl->gl_object;
1467         if (rgd == NULL)
1468                 return 0;
1469         gfs2_print_dbg(seq, " R: n:%llu f:%02x b:%u/%u i:%u\n",
1470                        (unsigned long long)rgd->rd_addr, rgd->rd_flags,
1471                        rgd->rd_free, rgd->rd_free_clone, rgd->rd_dinodes);
1472         return 0;
1473 }
1474
1475 static void gfs2_rgrp_error(struct gfs2_rgrpd *rgd)
1476 {
1477         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
1478         fs_warn(sdp, "rgrp %llu has an error, marking it readonly until umount\n",
1479                 (unsigned long long)rgd->rd_addr);
1480         fs_warn(sdp, "umount on all nodes and run fsck.gfs2 to fix the error\n");
1481         gfs2_rgrp_dump(NULL, rgd->rd_gl);
1482         rgd->rd_flags |= GFS2_RDF_ERROR;
1483 }
1484
1485 /**
1486  * gfs2_alloc_block - Allocate one or more blocks
1487  * @ip: the inode to allocate the block for
1488  * @bn: Used to return the starting block number
1489  * @n: requested number of blocks/extent length (value/result)
1490  *
1491  * Returns: 0 or error
1492  */
1493
1494 int gfs2_alloc_block(struct gfs2_inode *ip, u64 *bn, unsigned int *n)
1495 {
1496         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1497         struct buffer_head *dibh;
1498         struct gfs2_alloc *al = ip->i_alloc;
1499         struct gfs2_rgrpd *rgd = al->al_rgd;
1500         u32 goal, blk;
1501         u64 block;
1502         int error;
1503
1504         if (rgrp_contains_block(rgd, ip->i_goal))
1505                 goal = ip->i_goal - rgd->rd_data0;
1506         else
1507                 goal = rgd->rd_last_alloc;
1508
1509         blk = rgblk_search(rgd, goal, GFS2_BLKST_FREE, GFS2_BLKST_USED, n);
1510
1511         /* Since all blocks are reserved in advance, this shouldn't happen */
1512         if (blk == BFITNOENT)
1513                 goto rgrp_error;
1514
1515         rgd->rd_last_alloc = blk;
1516         block = rgd->rd_data0 + blk;
1517         ip->i_goal = block;
1518         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
1519         if (error == 0) {
1520                 struct gfs2_dinode *di = (struct gfs2_dinode *)dibh->b_data;
1521                 gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, dibh, 1);
1522                 di->di_goal_meta = di->di_goal_data = cpu_to_be64(ip->i_goal);
1523                 brelse(dibh);
1524         }
1525         if (rgd->rd_free < *n)
1526                 goto rgrp_error;
1527
1528         rgd->rd_free -= *n;
1529
1530         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
1531         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1532
1533         al->al_alloced += *n;
1534
1535         gfs2_statfs_change(sdp, 0, -(s64)*n, 0);
1536         gfs2_quota_change(ip, *n, ip->i_inode.i_uid, ip->i_inode.i_gid);
1537
1538         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
1539         rgd->rd_free_clone -= *n;
1540         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1541         trace_gfs2_block_alloc(ip, block, *n, GFS2_BLKST_USED);
1542         *bn = block;
1543         return 0;
1544
1545 rgrp_error:
1546         gfs2_rgrp_error(rgd);
1547         return -EIO;
1548 }
1549
1550 /**
1551  * gfs2_alloc_di - Allocate a dinode
1552  * @dip: the directory that the inode is going in
1553  * @bn: the block number which is allocated
1554  * @generation: the generation number of the inode
1555  *
1556  * Returns: 0 on success or error
1557  */
1558
1559 int gfs2_alloc_di(struct gfs2_inode *dip, u64 *bn, u64 *generation)
1560 {
1561         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&dip->i_inode);
1562         struct gfs2_alloc *al = dip->i_alloc;
1563         struct gfs2_rgrpd *rgd = al->al_rgd;
1564         u32 blk;
1565         u64 block;
1566         unsigned int n = 1;
1567
1568         blk = rgblk_search(rgd, rgd->rd_last_alloc,
1569                            GFS2_BLKST_FREE, GFS2_BLKST_DINODE, &n);
1570
1571         /* Since all blocks are reserved in advance, this shouldn't happen */
1572         if (blk == BFITNOENT)
1573                 goto rgrp_error;
1574
1575         rgd->rd_last_alloc = blk;
1576         block = rgd->rd_data0 + blk;
1577         if (rgd->rd_free == 0)
1578                 goto rgrp_error;
1579
1580         rgd->rd_free--;
1581         rgd->rd_dinodes++;
1582         *generation = rgd->rd_igeneration++;
1583         if (*generation == 0)
1584                 *generation = rgd->rd_igeneration++;
1585         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
1586         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1587
1588         al->al_alloced++;
1589
1590         gfs2_statfs_change(sdp, 0, -1, +1);
1591         gfs2_trans_add_unrevoke(sdp, block, 1);
1592
1593         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
1594         rgd->rd_free_clone--;
1595         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1596         trace_gfs2_block_alloc(dip, block, 1, GFS2_BLKST_DINODE);
1597         *bn = block;
1598         return 0;
1599
1600 rgrp_error:
1601         gfs2_rgrp_error(rgd);
1602         return -EIO;
1603 }
1604
1605 /**
1606  * gfs2_free_data - free a contiguous run of data block(s)
1607  * @ip: the inode these blocks are being freed from
1608  * @bstart: first block of a run of contiguous blocks
1609  * @blen: the length of the block run
1610  *
1611  */
1612
1613 void gfs2_free_data(struct gfs2_inode *ip, u64 bstart, u32 blen)
1614 {
1615         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1616         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1617
1618         rgd = rgblk_free(sdp, bstart, blen, GFS2_BLKST_FREE);
1619         if (!rgd)
1620                 return;
1621         trace_gfs2_block_alloc(ip, bstart, blen, GFS2_BLKST_FREE);
1622         rgd->rd_free += blen;
1623
1624         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
1625         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1626
1627         gfs2_trans_add_rg(rgd);
1628
1629         gfs2_statfs_change(sdp, 0, +blen, 0);
1630         gfs2_quota_change(ip, -(s64)blen, ip->i_inode.i_uid, ip->i_inode.i_gid);
1631 }
1632
1633 /**
1634  * gfs2_free_meta - free a contiguous run of data block(s)
1635  * @ip: the inode these blocks are being freed from
1636  * @bstart: first block of a run of contiguous blocks
1637  * @blen: the length of the block run
1638  *
1639  */
1640
1641 void gfs2_free_meta(struct gfs2_inode *ip, u64 bstart, u32 blen)
1642 {
1643         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1644         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1645
1646         rgd = rgblk_free(sdp, bstart, blen, GFS2_BLKST_FREE);
1647         if (!rgd)
1648                 return;
1649         trace_gfs2_block_alloc(ip, bstart, blen, GFS2_BLKST_FREE);
1650         rgd->rd_free += blen;
1651
1652         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
1653         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1654
1655         gfs2_trans_add_rg(rgd);
1656
1657         gfs2_statfs_change(sdp, 0, +blen, 0);
1658         gfs2_quota_change(ip, -(s64)blen, ip->i_inode.i_uid, ip->i_inode.i_gid);
1659         gfs2_meta_wipe(ip, bstart, blen);
1660 }
1661
1662 void gfs2_unlink_di(struct inode *inode)
1663 {
1664         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1665         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1666         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1667         u64 blkno = ip->i_no_addr;
1668
1669         rgd = rgblk_free(sdp, blkno, 1, GFS2_BLKST_UNLINKED);
1670         if (!rgd)
1671                 return;
1672         trace_gfs2_block_alloc(ip, blkno, 1, GFS2_BLKST_UNLINKED);
1673         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
1674         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1675         gfs2_trans_add_rg(rgd);
1676 }
1677
1678 static void gfs2_free_uninit_di(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 blkno)
1679 {
1680         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
1681         struct gfs2_rgrpd *tmp_rgd;
1682
1683         tmp_rgd = rgblk_free(sdp, blkno, 1, GFS2_BLKST_FREE);
1684         if (!tmp_rgd)
1685                 return;
1686         gfs2_assert_withdraw(sdp, rgd == tmp_rgd);
1687
1688         if (!rgd->rd_dinodes)
1689                 gfs2_consist_rgrpd(rgd);
1690         rgd->rd_dinodes--;
1691         rgd->rd_free++;
1692
1693         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
1694         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1695
1696         gfs2_statfs_change(sdp, 0, +1, -1);
1697         gfs2_trans_add_rg(rgd);
1698 }
1699
1700
1701 void gfs2_free_di(struct gfs2_rgrpd *rgd, struct gfs2_inode *ip)
1702 {
1703         gfs2_free_uninit_di(rgd, ip->i_no_addr);
1704         trace_gfs2_block_alloc(ip, ip->i_no_addr, 1, GFS2_BLKST_FREE);
1705         gfs2_quota_change(ip, -1, ip->i_inode.i_uid, ip->i_inode.i_gid);
1706         gfs2_meta_wipe(ip, ip->i_no_addr, 1);
1707 }
1708
1709 /**
1710  * gfs2_check_blk_type - Check the type of a block
1711  * @sdp: The superblock
1712  * @no_addr: The block number to check
1713  * @type: The block type we are looking for
1714  *
1715  * Returns: 0 if the block type matches the expected type
1716  *          -ESTALE if it doesn't match
1717  *          or -ve errno if something went wrong while checking
1718  */
1719
1720 int gfs2_check_blk_type(struct gfs2_sbd *sdp, u64 no_addr, unsigned int type)
1721 {
1722         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1723         struct gfs2_holder ri_gh, rgd_gh;
1724         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(sdp->sd_rindex);
1725         int ri_locked = 0;
1726         int error;
1727
1728         if (!gfs2_glock_is_locked_by_me(ip->i_gl)) {
1729                 error = gfs2_rindex_hold(sdp, &ri_gh);
1730                 if (error)
1731                         goto fail;
1732                 ri_locked = 1;
1733         }
1734
1735         error = -EINVAL;
1736         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, no_addr);
1737         if (!rgd)
1738                 goto fail_rindex;
1739
1740         error = gfs2_glock_nq_init(rgd->rd_gl, LM_ST_SHARED, 0, &rgd_gh);
1741         if (error)
1742                 goto fail_rindex;
1743
1744         if (gfs2_get_block_type(rgd, no_addr) != type)
1745                 error = -ESTALE;
1746
1747         gfs2_glock_dq_uninit(&rgd_gh);
1748 fail_rindex:
1749         if (ri_locked)
1750                 gfs2_glock_dq_uninit(&ri_gh);
1751 fail:
1752         return error;
1753 }
1754
1755 /**
1756  * gfs2_rlist_add - add a RG to a list of RGs
1757  * @sdp: the filesystem
1758  * @rlist: the list of resource groups
1759  * @block: the block
1760  *
1761  * Figure out what RG a block belongs to and add that RG to the list
1762  *
1763  * FIXME: Don't use NOFAIL
1764  *
1765  */
1766
1767 void gfs2_rlist_add(struct gfs2_sbd *sdp, struct gfs2_rgrp_list *rlist,
1768                     u64 block)
1769 {
1770         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1771         struct gfs2_rgrpd **tmp;
1772         unsigned int new_space;
1773         unsigned int x;
1774
1775         if (gfs2_assert_warn(sdp, !rlist->rl_ghs))
1776                 return;
1777
1778         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, block);
1779         if (!rgd) {
1780                 if (gfs2_consist(sdp))
1781                         fs_err(sdp, "block = %llu\n", (unsigned long long)block);
1782                 return;
1783         }
1784
1785         for (x = 0; x < rlist->rl_rgrps; x++)
1786                 if (rlist->rl_rgd[x] == rgd)
1787                         return;
1788
1789         if (rlist->rl_rgrps == rlist->rl_space) {
1790                 new_space = rlist->rl_space + 10;
1791
1792                 tmp = kcalloc(new_space, sizeof(struct gfs2_rgrpd *),
1793                               GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
1794
1795                 if (rlist->rl_rgd) {
1796                         memcpy(tmp, rlist->rl_rgd,
1797                                rlist->rl_space * sizeof(struct gfs2_rgrpd *));
1798                         kfree(rlist->rl_rgd);
1799                 }
1800
1801                 rlist->rl_space = new_space;
1802                 rlist->rl_rgd = tmp;
1803         }
1804
1805         rlist->rl_rgd[rlist->rl_rgrps++] = rgd;
1806 }
1807
1808 /**
1809  * gfs2_rlist_alloc - all RGs have been added to the rlist, now allocate
1810  *      and initialize an array of glock holders for them
1811  * @rlist: the list of resource groups
1812  * @state: the lock state to acquire the RG lock in
1813  * @flags: the modifier flags for the holder structures
1814  *
1815  * FIXME: Don't use NOFAIL
1816  *
1817  */
1818
1819 void gfs2_rlist_alloc(struct gfs2_rgrp_list *rlist, unsigned int state)
1820 {
1821         unsigned int x;
1822
1823         rlist->rl_ghs = kcalloc(rlist->rl_rgrps, sizeof(struct gfs2_holder),
1824                                 GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
1825         for (x = 0; x < rlist->rl_rgrps; x++)
1826                 gfs2_holder_init(rlist->rl_rgd[x]->rd_gl,
1827                                 state, 0,
1828                                 &rlist->rl_ghs[x]);
1829 }
1830
1831 /**
1832  * gfs2_rlist_free - free a resource group list
1833  * @list: the list of resource groups
1834  *
1835  */
1836
1837 void gfs2_rlist_free(struct gfs2_rgrp_list *rlist)
1838 {
1839         unsigned int x;
1840
1841         kfree(rlist->rl_rgd);
1842
1843         if (rlist->rl_ghs) {
1844                 for (x = 0; x < rlist->rl_rgrps; x++)
1845                         gfs2_holder_uninit(&rlist->rl_ghs[x]);
1846                 kfree(rlist->rl_ghs);
1847         }
1848 }
1849