Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/davem/net-next
[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                                struct gfs2_bitmap *bi, u32 block,
82                                unsigned char new_state)
83 {
84         unsigned char *byte1, *byte2, *end, cur_state;
85         unsigned int buflen = bi->bi_len;
86         const unsigned int bit = (block % GFS2_NBBY) * GFS2_BIT_SIZE;
87
88         byte1 = buf1 + offset + (block / GFS2_NBBY);
89         end = buf1 + offset + buflen;
90
91         BUG_ON(byte1 >= end);
92
93         cur_state = (*byte1 >> bit) & GFS2_BIT_MASK;
94
95         if (unlikely(!valid_change[new_state * 4 + cur_state])) {
96                 printk(KERN_WARNING "GFS2: buf_blk = 0x%llx old_state=%d, "
97                        "new_state=%d\n",
98                        (unsigned long long)block, cur_state, new_state);
99                 printk(KERN_WARNING "GFS2: rgrp=0x%llx bi_start=0x%lx\n",
100                        (unsigned long long)rgd->rd_addr,
101                        (unsigned long)bi->bi_start);
102                 printk(KERN_WARNING "GFS2: bi_offset=0x%lx bi_len=0x%lx\n",
103                        (unsigned long)bi->bi_offset,
104                        (unsigned long)bi->bi_len);
105                 dump_stack();
106                 gfs2_consist_rgrpd(rgd);
107                 return;
108         }
109         *byte1 ^= (cur_state ^ new_state) << bit;
110
111         if (buf2) {
112                 byte2 = buf2 + offset + (block / GFS2_NBBY);
113                 cur_state = (*byte2 >> bit) & GFS2_BIT_MASK;
114                 *byte2 ^= (cur_state ^ new_state) << bit;
115         }
116 }
117
118 /**
119  * gfs2_testbit - test a bit in the bitmaps
120  * @buffer: the buffer that holds the bitmaps
121  * @buflen: the length (in bytes) of the buffer
122  * @block: the block to read
123  *
124  */
125
126 static inline unsigned char gfs2_testbit(struct gfs2_rgrpd *rgd,
127                                          const unsigned char *buffer,
128                                          unsigned int buflen, u32 block)
129 {
130         const unsigned char *byte, *end;
131         unsigned char cur_state;
132         unsigned int bit;
133
134         byte = buffer + (block / GFS2_NBBY);
135         bit = (block % GFS2_NBBY) * GFS2_BIT_SIZE;
136         end = buffer + buflen;
137
138         gfs2_assert(rgd->rd_sbd, byte < end);
139
140         cur_state = (*byte >> bit) & GFS2_BIT_MASK;
141
142         return cur_state;
143 }
144
145 /**
146  * gfs2_bit_search
147  * @ptr: Pointer to bitmap data
148  * @mask: Mask to use (normally 0x55555.... but adjusted for search start)
149  * @state: The state we are searching for
150  *
151  * We xor the bitmap data with a patter which is the bitwise opposite
152  * of what we are looking for, this gives rise to a pattern of ones
153  * wherever there is a match. Since we have two bits per entry, we
154  * take this pattern, shift it down by one place and then and it with
155  * the original. All the even bit positions (0,2,4, etc) then represent
156  * successful matches, so we mask with 0x55555..... to remove the unwanted
157  * odd bit positions.
158  *
159  * This allows searching of a whole u64 at once (32 blocks) with a
160  * single test (on 64 bit arches).
161  */
162
163 static inline u64 gfs2_bit_search(const __le64 *ptr, u64 mask, u8 state)
164 {
165         u64 tmp;
166         static const u64 search[] = {
167                 [0] = 0xffffffffffffffffULL,
168                 [1] = 0xaaaaaaaaaaaaaaaaULL,
169                 [2] = 0x5555555555555555ULL,
170                 [3] = 0x0000000000000000ULL,
171         };
172         tmp = le64_to_cpu(*ptr) ^ search[state];
173         tmp &= (tmp >> 1);
174         tmp &= mask;
175         return tmp;
176 }
177
178 /**
179  * gfs2_bitfit - Search an rgrp's bitmap buffer to find a bit-pair representing
180  *       a block in a given allocation state.
181  * @buffer: the buffer that holds the bitmaps
182  * @len: the length (in bytes) of the buffer
183  * @goal: start search at this block's bit-pair (within @buffer)
184  * @state: GFS2_BLKST_XXX the state of the block we're looking for.
185  *
186  * Scope of @goal and returned block number is only within this bitmap buffer,
187  * not entire rgrp or filesystem.  @buffer will be offset from the actual
188  * beginning of a bitmap block buffer, skipping any header structures, but
189  * headers are always a multiple of 64 bits long so that the buffer is
190  * always aligned to a 64 bit boundary.
191  *
192  * The size of the buffer is in bytes, but is it assumed that it is
193  * always ok to read a complete multiple of 64 bits at the end
194  * of the block in case the end is no aligned to a natural boundary.
195  *
196  * Return: the block number (bitmap buffer scope) that was found
197  */
198
199 static u32 gfs2_bitfit(const u8 *buf, const unsigned int len,
200                        u32 goal, u8 state)
201 {
202         u32 spoint = (goal << 1) & ((8*sizeof(u64)) - 1);
203         const __le64 *ptr = ((__le64 *)buf) + (goal >> 5);
204         const __le64 *end = (__le64 *)(buf + ALIGN(len, sizeof(u64)));
205         u64 tmp;
206         u64 mask = 0x5555555555555555ULL;
207         u32 bit;
208
209         BUG_ON(state > 3);
210
211         /* Mask off bits we don't care about at the start of the search */
212         mask <<= spoint;
213         tmp = gfs2_bit_search(ptr, mask, state);
214         ptr++;
215         while(tmp == 0 && ptr < end) {
216                 tmp = gfs2_bit_search(ptr, 0x5555555555555555ULL, state);
217                 ptr++;
218         }
219         /* Mask off any bits which are more than len bytes from the start */
220         if (ptr == end && (len & (sizeof(u64) - 1)))
221                 tmp &= (((u64)~0) >> (64 - 8*(len & (sizeof(u64) - 1))));
222         /* Didn't find anything, so return */
223         if (tmp == 0)
224                 return BFITNOENT;
225         ptr--;
226         bit = __ffs64(tmp);
227         bit /= 2;       /* two bits per entry in the bitmap */
228         return (((const unsigned char *)ptr - buf) * GFS2_NBBY) + bit;
229 }
230
231 /**
232  * gfs2_bitcount - count the number of bits in a certain state
233  * @buffer: the buffer that holds the bitmaps
234  * @buflen: the length (in bytes) of the buffer
235  * @state: the state of the block we're looking for
236  *
237  * Returns: The number of bits
238  */
239
240 static u32 gfs2_bitcount(struct gfs2_rgrpd *rgd, const u8 *buffer,
241                          unsigned int buflen, u8 state)
242 {
243         const u8 *byte = buffer;
244         const u8 *end = buffer + buflen;
245         const u8 state1 = state << 2;
246         const u8 state2 = state << 4;
247         const u8 state3 = state << 6;
248         u32 count = 0;
249
250         for (; byte < end; byte++) {
251                 if (((*byte) & 0x03) == state)
252                         count++;
253                 if (((*byte) & 0x0C) == state1)
254                         count++;
255                 if (((*byte) & 0x30) == state2)
256                         count++;
257                 if (((*byte) & 0xC0) == state3)
258                         count++;
259         }
260
261         return count;
262 }
263
264 /**
265  * gfs2_rgrp_verify - Verify that a resource group is consistent
266  * @sdp: the filesystem
267  * @rgd: the rgrp
268  *
269  */
270
271 void gfs2_rgrp_verify(struct gfs2_rgrpd *rgd)
272 {
273         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
274         struct gfs2_bitmap *bi = NULL;
275         u32 length = rgd->rd_length;
276         u32 count[4], tmp;
277         int buf, x;
278
279         memset(count, 0, 4 * sizeof(u32));
280
281         /* Count # blocks in each of 4 possible allocation states */
282         for (buf = 0; buf < length; buf++) {
283                 bi = rgd->rd_bits + buf;
284                 for (x = 0; x < 4; x++)
285                         count[x] += gfs2_bitcount(rgd,
286                                                   bi->bi_bh->b_data +
287                                                   bi->bi_offset,
288                                                   bi->bi_len, x);
289         }
290
291         if (count[0] != rgd->rd_free) {
292                 if (gfs2_consist_rgrpd(rgd))
293                         fs_err(sdp, "free data mismatch:  %u != %u\n",
294                                count[0], rgd->rd_free);
295                 return;
296         }
297
298         tmp = rgd->rd_data - rgd->rd_free - rgd->rd_dinodes;
299         if (count[1] != tmp) {
300                 if (gfs2_consist_rgrpd(rgd))
301                         fs_err(sdp, "used data mismatch:  %u != %u\n",
302                                count[1], tmp);
303                 return;
304         }
305
306         if (count[2] + count[3] != rgd->rd_dinodes) {
307                 if (gfs2_consist_rgrpd(rgd))
308                         fs_err(sdp, "used metadata mismatch:  %u != %u\n",
309                                count[2] + count[3], rgd->rd_dinodes);
310                 return;
311         }
312 }
313
314 static inline int rgrp_contains_block(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 block)
315 {
316         u64 first = rgd->rd_data0;
317         u64 last = first + rgd->rd_data;
318         return first <= block && block < last;
319 }
320
321 /**
322  * gfs2_blk2rgrpd - Find resource group for a given data/meta block number
323  * @sdp: The GFS2 superblock
324  * @n: The data block number
325  *
326  * Returns: The resource group, or NULL if not found
327  */
328
329 struct gfs2_rgrpd *gfs2_blk2rgrpd(struct gfs2_sbd *sdp, u64 blk)
330 {
331         struct gfs2_rgrpd *rgd;
332
333         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
334
335         list_for_each_entry(rgd, &sdp->sd_rindex_mru_list, rd_list_mru) {
336                 if (rgrp_contains_block(rgd, blk)) {
337                         list_move(&rgd->rd_list_mru, &sdp->sd_rindex_mru_list);
338                         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
339                         return rgd;
340                 }
341         }
342
343         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
344
345         return NULL;
346 }
347
348 /**
349  * gfs2_rgrpd_get_first - get the first Resource Group in the filesystem
350  * @sdp: The GFS2 superblock
351  *
352  * Returns: The first rgrp in the filesystem
353  */
354
355 struct gfs2_rgrpd *gfs2_rgrpd_get_first(struct gfs2_sbd *sdp)
356 {
357         gfs2_assert(sdp, !list_empty(&sdp->sd_rindex_list));
358         return list_entry(sdp->sd_rindex_list.next, struct gfs2_rgrpd, rd_list);
359 }
360
361 /**
362  * gfs2_rgrpd_get_next - get the next RG
363  * @rgd: A RG
364  *
365  * Returns: The next rgrp
366  */
367
368 struct gfs2_rgrpd *gfs2_rgrpd_get_next(struct gfs2_rgrpd *rgd)
369 {
370         if (rgd->rd_list.next == &rgd->rd_sbd->sd_rindex_list)
371                 return NULL;
372         return list_entry(rgd->rd_list.next, struct gfs2_rgrpd, rd_list);
373 }
374
375 static void clear_rgrpdi(struct gfs2_sbd *sdp)
376 {
377         struct list_head *head;
378         struct gfs2_rgrpd *rgd;
379         struct gfs2_glock *gl;
380
381         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
382         sdp->sd_rindex_forward = NULL;
383         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
384
385         head = &sdp->sd_rindex_list;
386         while (!list_empty(head)) {
387                 rgd = list_entry(head->next, struct gfs2_rgrpd, rd_list);
388                 gl = rgd->rd_gl;
389
390                 list_del(&rgd->rd_list);
391                 list_del(&rgd->rd_list_mru);
392
393                 if (gl) {
394                         gl->gl_object = NULL;
395                         gfs2_glock_add_to_lru(gl);
396                         gfs2_glock_put(gl);
397                 }
398
399                 kfree(rgd->rd_bits);
400                 kmem_cache_free(gfs2_rgrpd_cachep, rgd);
401         }
402 }
403
404 void gfs2_clear_rgrpd(struct gfs2_sbd *sdp)
405 {
406         mutex_lock(&sdp->sd_rindex_mutex);
407         clear_rgrpdi(sdp);
408         mutex_unlock(&sdp->sd_rindex_mutex);
409 }
410
411 static void gfs2_rindex_print(const struct gfs2_rgrpd *rgd)
412 {
413         printk(KERN_INFO "  ri_addr = %llu\n", (unsigned long long)rgd->rd_addr);
414         printk(KERN_INFO "  ri_length = %u\n", rgd->rd_length);
415         printk(KERN_INFO "  ri_data0 = %llu\n", (unsigned long long)rgd->rd_data0);
416         printk(KERN_INFO "  ri_data = %u\n", rgd->rd_data);
417         printk(KERN_INFO "  ri_bitbytes = %u\n", rgd->rd_bitbytes);
418 }
419
420 /**
421  * gfs2_compute_bitstructs - Compute the bitmap sizes
422  * @rgd: The resource group descriptor
423  *
424  * Calculates bitmap descriptors, one for each block that contains bitmap data
425  *
426  * Returns: errno
427  */
428
429 static int compute_bitstructs(struct gfs2_rgrpd *rgd)
430 {
431         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
432         struct gfs2_bitmap *bi;
433         u32 length = rgd->rd_length; /* # blocks in hdr & bitmap */
434         u32 bytes_left, bytes;
435         int x;
436
437         if (!length)
438                 return -EINVAL;
439
440         rgd->rd_bits = kcalloc(length, sizeof(struct gfs2_bitmap), GFP_NOFS);
441         if (!rgd->rd_bits)
442                 return -ENOMEM;
443
444         bytes_left = rgd->rd_bitbytes;
445
446         for (x = 0; x < length; x++) {
447                 bi = rgd->rd_bits + x;
448
449                 bi->bi_flags = 0;
450                 /* small rgrp; bitmap stored completely in header block */
451                 if (length == 1) {
452                         bytes = bytes_left;
453                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_rgrp);
454                         bi->bi_start = 0;
455                         bi->bi_len = bytes;
456                 /* header block */
457                 } else if (x == 0) {
458                         bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize - sizeof(struct gfs2_rgrp);
459                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_rgrp);
460                         bi->bi_start = 0;
461                         bi->bi_len = bytes;
462                 /* last block */
463                 } else if (x + 1 == length) {
464                         bytes = bytes_left;
465                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_meta_header);
466                         bi->bi_start = rgd->rd_bitbytes - bytes_left;
467                         bi->bi_len = bytes;
468                 /* other blocks */
469                 } else {
470                         bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize -
471                                 sizeof(struct gfs2_meta_header);
472                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_meta_header);
473                         bi->bi_start = rgd->rd_bitbytes - bytes_left;
474                         bi->bi_len = bytes;
475                 }
476
477                 bytes_left -= bytes;
478         }
479
480         if (bytes_left) {
481                 gfs2_consist_rgrpd(rgd);
482                 return -EIO;
483         }
484         bi = rgd->rd_bits + (length - 1);
485         if ((bi->bi_start + bi->bi_len) * GFS2_NBBY != rgd->rd_data) {
486                 if (gfs2_consist_rgrpd(rgd)) {
487                         gfs2_rindex_print(rgd);
488                         fs_err(sdp, "start=%u len=%u offset=%u\n",
489                                bi->bi_start, bi->bi_len, bi->bi_offset);
490                 }
491                 return -EIO;
492         }
493
494         return 0;
495 }
496
497 /**
498  * gfs2_ri_total - Total up the file system space, according to the rindex.
499  *
500  */
501 u64 gfs2_ri_total(struct gfs2_sbd *sdp)
502 {
503         u64 total_data = 0;     
504         struct inode *inode = sdp->sd_rindex;
505         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
506         char buf[sizeof(struct gfs2_rindex)];
507         struct file_ra_state ra_state;
508         int error, rgrps;
509
510         mutex_lock(&sdp->sd_rindex_mutex);
511         file_ra_state_init(&ra_state, inode->i_mapping);
512         for (rgrps = 0;; rgrps++) {
513                 loff_t pos = rgrps * sizeof(struct gfs2_rindex);
514
515                 if (pos + sizeof(struct gfs2_rindex) > i_size_read(inode))
516                         break;
517                 error = gfs2_internal_read(ip, &ra_state, buf, &pos,
518                                            sizeof(struct gfs2_rindex));
519                 if (error != sizeof(struct gfs2_rindex))
520                         break;
521                 total_data += be32_to_cpu(((struct gfs2_rindex *)buf)->ri_data);
522         }
523         mutex_unlock(&sdp->sd_rindex_mutex);
524         return total_data;
525 }
526
527 static void gfs2_rindex_in(struct gfs2_rgrpd *rgd, const void *buf)
528 {
529         const struct gfs2_rindex *str = buf;
530
531         rgd->rd_addr = be64_to_cpu(str->ri_addr);
532         rgd->rd_length = be32_to_cpu(str->ri_length);
533         rgd->rd_data0 = be64_to_cpu(str->ri_data0);
534         rgd->rd_data = be32_to_cpu(str->ri_data);
535         rgd->rd_bitbytes = be32_to_cpu(str->ri_bitbytes);
536 }
537
538 /**
539  * read_rindex_entry - Pull in a new resource index entry from the disk
540  * @gl: The glock covering the rindex inode
541  *
542  * Returns: 0 on success, error code otherwise
543  */
544
545 static int read_rindex_entry(struct gfs2_inode *ip,
546                              struct file_ra_state *ra_state)
547 {
548         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
549         loff_t pos = sdp->sd_rgrps * sizeof(struct gfs2_rindex);
550         char buf[sizeof(struct gfs2_rindex)];
551         int error;
552         struct gfs2_rgrpd *rgd;
553
554         error = gfs2_internal_read(ip, ra_state, buf, &pos,
555                                    sizeof(struct gfs2_rindex));
556         if (!error)
557                 return 0;
558         if (error != sizeof(struct gfs2_rindex)) {
559                 if (error > 0)
560                         error = -EIO;
561                 return error;
562         }
563
564         rgd = kmem_cache_zalloc(gfs2_rgrpd_cachep, GFP_NOFS);
565         error = -ENOMEM;
566         if (!rgd)
567                 return error;
568
569         mutex_init(&rgd->rd_mutex);
570         lops_init_le(&rgd->rd_le, &gfs2_rg_lops);
571         rgd->rd_sbd = sdp;
572
573         list_add_tail(&rgd->rd_list, &sdp->sd_rindex_list);
574         list_add_tail(&rgd->rd_list_mru, &sdp->sd_rindex_mru_list);
575
576         gfs2_rindex_in(rgd, buf);
577         error = compute_bitstructs(rgd);
578         if (error)
579                 return error;
580
581         error = gfs2_glock_get(sdp, rgd->rd_addr,
582                                &gfs2_rgrp_glops, CREATE, &rgd->rd_gl);
583         if (error)
584                 return error;
585
586         rgd->rd_gl->gl_object = rgd;
587         rgd->rd_flags &= ~GFS2_RDF_UPTODATE;
588         return error;
589 }
590
591 /**
592  * gfs2_ri_update - Pull in a new resource index from the disk
593  * @ip: pointer to the rindex inode
594  *
595  * Returns: 0 on successful update, error code otherwise
596  */
597
598 int gfs2_ri_update(struct gfs2_inode *ip)
599 {
600         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
601         struct inode *inode = &ip->i_inode;
602         struct file_ra_state ra_state;
603         u64 rgrp_count = i_size_read(inode);
604         struct gfs2_rgrpd *rgd;
605         unsigned int max_data = 0;
606         int error;
607
608         do_div(rgrp_count, sizeof(struct gfs2_rindex));
609         clear_rgrpdi(sdp);
610
611         file_ra_state_init(&ra_state, inode->i_mapping);
612         for (sdp->sd_rgrps = 0; sdp->sd_rgrps < rgrp_count; sdp->sd_rgrps++) {
613                 error = read_rindex_entry(ip, &ra_state);
614                 if (error) {
615                         clear_rgrpdi(sdp);
616                         return error;
617                 }
618         }
619
620         list_for_each_entry(rgd, &sdp->sd_rindex_list, rd_list)
621                 if (rgd->rd_data > max_data)
622                         max_data = rgd->rd_data;
623         sdp->sd_max_rg_data = max_data;
624         sdp->sd_rindex_uptodate = 1;
625         return 0;
626 }
627
628 /**
629  * gfs2_rindex_hold - Grab a lock on the rindex
630  * @sdp: The GFS2 superblock
631  * @ri_gh: the glock holder
632  *
633  * We grab a lock on the rindex inode to make sure that it doesn't
634  * change whilst we are performing an operation. We keep this lock
635  * for quite long periods of time compared to other locks. This
636  * doesn't matter, since it is shared and it is very, very rarely
637  * accessed in the exclusive mode (i.e. only when expanding the filesystem).
638  *
639  * This makes sure that we're using the latest copy of the resource index
640  * special file, which might have been updated if someone expanded the
641  * filesystem (via gfs2_grow utility), which adds new resource groups.
642  *
643  * Returns: 0 on success, error code otherwise
644  */
645
646 int gfs2_rindex_hold(struct gfs2_sbd *sdp, struct gfs2_holder *ri_gh)
647 {
648         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(sdp->sd_rindex);
649         struct gfs2_glock *gl = ip->i_gl;
650         int error;
651
652         error = gfs2_glock_nq_init(gl, LM_ST_SHARED, 0, ri_gh);
653         if (error)
654                 return error;
655
656         /* Read new copy from disk if we don't have the latest */
657         if (!sdp->sd_rindex_uptodate) {
658                 mutex_lock(&sdp->sd_rindex_mutex);
659                 if (!sdp->sd_rindex_uptodate) {
660                         error = gfs2_ri_update(ip);
661                         if (error)
662                                 gfs2_glock_dq_uninit(ri_gh);
663                 }
664                 mutex_unlock(&sdp->sd_rindex_mutex);
665         }
666
667         return error;
668 }
669
670 static void gfs2_rgrp_in(struct gfs2_rgrpd *rgd, const void *buf)
671 {
672         const struct gfs2_rgrp *str = buf;
673         u32 rg_flags;
674
675         rg_flags = be32_to_cpu(str->rg_flags);
676         rg_flags &= ~GFS2_RDF_MASK;
677         rgd->rd_flags &= GFS2_RDF_MASK;
678         rgd->rd_flags |= rg_flags;
679         rgd->rd_free = be32_to_cpu(str->rg_free);
680         rgd->rd_dinodes = be32_to_cpu(str->rg_dinodes);
681         rgd->rd_igeneration = be64_to_cpu(str->rg_igeneration);
682 }
683
684 static void gfs2_rgrp_out(struct gfs2_rgrpd *rgd, void *buf)
685 {
686         struct gfs2_rgrp *str = buf;
687
688         str->rg_flags = cpu_to_be32(rgd->rd_flags & ~GFS2_RDF_MASK);
689         str->rg_free = cpu_to_be32(rgd->rd_free);
690         str->rg_dinodes = cpu_to_be32(rgd->rd_dinodes);
691         str->__pad = cpu_to_be32(0);
692         str->rg_igeneration = cpu_to_be64(rgd->rd_igeneration);
693         memset(&str->rg_reserved, 0, sizeof(str->rg_reserved));
694 }
695
696 /**
697  * gfs2_rgrp_bh_get - Read in a RG's header and bitmaps
698  * @rgd: the struct gfs2_rgrpd describing the RG to read in
699  *
700  * Read in all of a Resource Group's header and bitmap blocks.
701  * Caller must eventually call gfs2_rgrp_relse() to free the bitmaps.
702  *
703  * Returns: errno
704  */
705
706 int gfs2_rgrp_bh_get(struct gfs2_rgrpd *rgd)
707 {
708         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
709         struct gfs2_glock *gl = rgd->rd_gl;
710         unsigned int length = rgd->rd_length;
711         struct gfs2_bitmap *bi;
712         unsigned int x, y;
713         int error;
714
715         mutex_lock(&rgd->rd_mutex);
716
717         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
718         if (rgd->rd_bh_count) {
719                 rgd->rd_bh_count++;
720                 spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
721                 mutex_unlock(&rgd->rd_mutex);
722                 return 0;
723         }
724         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
725
726         for (x = 0; x < length; x++) {
727                 bi = rgd->rd_bits + x;
728                 error = gfs2_meta_read(gl, rgd->rd_addr + x, 0, &bi->bi_bh);
729                 if (error)
730                         goto fail;
731         }
732
733         for (y = length; y--;) {
734                 bi = rgd->rd_bits + y;
735                 error = gfs2_meta_wait(sdp, bi->bi_bh);
736                 if (error)
737                         goto fail;
738                 if (gfs2_metatype_check(sdp, bi->bi_bh, y ? GFS2_METATYPE_RB :
739                                               GFS2_METATYPE_RG)) {
740                         error = -EIO;
741                         goto fail;
742                 }
743         }
744
745         if (!(rgd->rd_flags & GFS2_RDF_UPTODATE)) {
746                 for (x = 0; x < length; x++)
747                         clear_bit(GBF_FULL, &rgd->rd_bits[x].bi_flags);
748                 gfs2_rgrp_in(rgd, (rgd->rd_bits[0].bi_bh)->b_data);
749                 rgd->rd_flags |= (GFS2_RDF_UPTODATE | GFS2_RDF_CHECK);
750         }
751
752         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
753         rgd->rd_free_clone = rgd->rd_free;
754         rgd->rd_bh_count++;
755         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
756
757         mutex_unlock(&rgd->rd_mutex);
758
759         return 0;
760
761 fail:
762         while (x--) {
763                 bi = rgd->rd_bits + x;
764                 brelse(bi->bi_bh);
765                 bi->bi_bh = NULL;
766                 gfs2_assert_warn(sdp, !bi->bi_clone);
767         }
768         mutex_unlock(&rgd->rd_mutex);
769
770         return error;
771 }
772
773 void gfs2_rgrp_bh_hold(struct gfs2_rgrpd *rgd)
774 {
775         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
776
777         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
778         gfs2_assert_warn(rgd->rd_sbd, rgd->rd_bh_count);
779         rgd->rd_bh_count++;
780         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
781 }
782
783 /**
784  * gfs2_rgrp_bh_put - Release RG bitmaps read in with gfs2_rgrp_bh_get()
785  * @rgd: the struct gfs2_rgrpd describing the RG to read in
786  *
787  */
788
789 void gfs2_rgrp_bh_put(struct gfs2_rgrpd *rgd)
790 {
791         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
792         int x, length = rgd->rd_length;
793
794         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
795         gfs2_assert_warn(rgd->rd_sbd, rgd->rd_bh_count);
796         if (--rgd->rd_bh_count) {
797                 spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
798                 return;
799         }
800
801         for (x = 0; x < length; x++) {
802                 struct gfs2_bitmap *bi = rgd->rd_bits + x;
803                 kfree(bi->bi_clone);
804                 bi->bi_clone = NULL;
805                 brelse(bi->bi_bh);
806                 bi->bi_bh = NULL;
807         }
808
809         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
810 }
811
812 static void gfs2_rgrp_send_discards(struct gfs2_sbd *sdp, u64 offset,
813                                     const struct gfs2_bitmap *bi)
814 {
815         struct super_block *sb = sdp->sd_vfs;
816         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
817         const unsigned int sects_per_blk = sdp->sd_sb.sb_bsize /
818                                            bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
819         u64 blk;
820         sector_t start = 0;
821         sector_t nr_sects = 0;
822         int rv;
823         unsigned int x;
824
825         for (x = 0; x < bi->bi_len; x++) {
826                 const u8 *orig = bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset + x;
827                 const u8 *clone = bi->bi_clone + bi->bi_offset + x;
828                 u8 diff = ~(*orig | (*orig >> 1)) & (*clone | (*clone >> 1));
829                 diff &= 0x55;
830                 if (diff == 0)
831                         continue;
832                 blk = offset + ((bi->bi_start + x) * GFS2_NBBY);
833                 blk *= sects_per_blk; /* convert to sectors */
834                 while(diff) {
835                         if (diff & 1) {
836                                 if (nr_sects == 0)
837                                         goto start_new_extent;
838                                 if ((start + nr_sects) != blk) {
839                                         rv = blkdev_issue_discard(bdev, start,
840                                                             nr_sects, GFP_NOFS,
841                                                             0);
842                                         if (rv)
843                                                 goto fail;
844                                         nr_sects = 0;
845 start_new_extent:
846                                         start = blk;
847                                 }
848                                 nr_sects += sects_per_blk;
849                         }
850                         diff >>= 2;
851                         blk += sects_per_blk;
852                 }
853         }
854         if (nr_sects) {
855                 rv = blkdev_issue_discard(bdev, start, nr_sects, GFP_NOFS, 0);
856                 if (rv)
857                         goto fail;
858         }
859         return;
860 fail:
861         fs_warn(sdp, "error %d on discard request, turning discards off for this filesystem", rv);
862         sdp->sd_args.ar_discard = 0;
863 }
864
865 void gfs2_rgrp_repolish_clones(struct gfs2_rgrpd *rgd)
866 {
867         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
868         unsigned int length = rgd->rd_length;
869         unsigned int x;
870
871         for (x = 0; x < length; x++) {
872                 struct gfs2_bitmap *bi = rgd->rd_bits + x;
873                 if (!bi->bi_clone)
874                         continue;
875                 if (sdp->sd_args.ar_discard)
876                         gfs2_rgrp_send_discards(sdp, rgd->rd_data0, bi);
877                 clear_bit(GBF_FULL, &bi->bi_flags);
878                 memcpy(bi->bi_clone + bi->bi_offset,
879                        bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset, bi->bi_len);
880         }
881
882         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
883         rgd->rd_free_clone = rgd->rd_free;
884         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
885 }
886
887 /**
888  * gfs2_alloc_get - get the struct gfs2_alloc structure for an inode
889  * @ip: the incore GFS2 inode structure
890  *
891  * Returns: the struct gfs2_alloc
892  */
893
894 struct gfs2_alloc *gfs2_alloc_get(struct gfs2_inode *ip)
895 {
896         BUG_ON(ip->i_alloc != NULL);
897         ip->i_alloc = kzalloc(sizeof(struct gfs2_alloc), GFP_NOFS);
898         return ip->i_alloc;
899 }
900
901 /**
902  * try_rgrp_fit - See if a given reservation will fit in a given RG
903  * @rgd: the RG data
904  * @al: the struct gfs2_alloc structure describing the reservation
905  *
906  * If there's room for the requested blocks to be allocated from the RG:
907  *   Sets the $al_rgd field in @al.
908  *
909  * Returns: 1 on success (it fits), 0 on failure (it doesn't fit)
910  */
911
912 static int try_rgrp_fit(struct gfs2_rgrpd *rgd, struct gfs2_alloc *al)
913 {
914         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
915         int ret = 0;
916
917         if (rgd->rd_flags & (GFS2_RGF_NOALLOC | GFS2_RDF_ERROR))
918                 return 0;
919
920         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
921         if (rgd->rd_free_clone >= al->al_requested) {
922                 al->al_rgd = rgd;
923                 ret = 1;
924         }
925         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
926
927         return ret;
928 }
929
930 /**
931  * try_rgrp_unlink - Look for any unlinked, allocated, but unused inodes
932  * @rgd: The rgrp
933  *
934  * Returns: 0 if no error
935  *          The inode, if one has been found, in inode.
936  */
937
938 static void try_rgrp_unlink(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 *last_unlinked, u64 skip)
939 {
940         u32 goal = 0, block;
941         u64 no_addr;
942         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
943         unsigned int n;
944         struct gfs2_glock *gl;
945         struct gfs2_inode *ip;
946         int error;
947         int found = 0;
948
949         while (goal < rgd->rd_data) {
950                 down_write(&sdp->sd_log_flush_lock);
951                 n = 1;
952                 block = rgblk_search(rgd, goal, GFS2_BLKST_UNLINKED,
953                                      GFS2_BLKST_UNLINKED, &n);
954                 up_write(&sdp->sd_log_flush_lock);
955                 if (block == BFITNOENT)
956                         break;
957                 /* rgblk_search can return a block < goal, so we need to
958                    keep it marching forward. */
959                 no_addr = block + rgd->rd_data0;
960                 goal = max(block + 1, goal + 1);
961                 if (*last_unlinked != NO_BLOCK && no_addr <= *last_unlinked)
962                         continue;
963                 if (no_addr == skip)
964                         continue;
965                 *last_unlinked = no_addr;
966
967                 error = gfs2_glock_get(sdp, no_addr, &gfs2_inode_glops, CREATE, &gl);
968                 if (error)
969                         continue;
970
971                 /* If the inode is already in cache, we can ignore it here
972                  * because the existing inode disposal code will deal with
973                  * it when all refs have gone away. Accessing gl_object like
974                  * this is not safe in general. Here it is ok because we do
975                  * not dereference the pointer, and we only need an approx
976                  * answer to whether it is NULL or not.
977                  */
978                 ip = gl->gl_object;
979
980                 if (ip || queue_work(gfs2_delete_workqueue, &gl->gl_delete) == 0)
981                         gfs2_glock_put(gl);
982                 else
983                         found++;
984
985                 /* Limit reclaim to sensible number of tasks */
986                 if (found > NR_CPUS)
987                         return;
988         }
989
990         rgd->rd_flags &= ~GFS2_RDF_CHECK;
991         return;
992 }
993
994 /**
995  * recent_rgrp_next - get next RG from "recent" list
996  * @cur_rgd: current rgrp
997  *
998  * Returns: The next rgrp in the recent list
999  */
1000
1001 static struct gfs2_rgrpd *recent_rgrp_next(struct gfs2_rgrpd *cur_rgd)
1002 {
1003         struct gfs2_sbd *sdp = cur_rgd->rd_sbd;
1004         struct list_head *head;
1005         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1006
1007         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
1008         head = &sdp->sd_rindex_mru_list;
1009         if (unlikely(cur_rgd->rd_list_mru.next == head)) {
1010                 spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1011                 return NULL;
1012         }
1013         rgd = list_entry(cur_rgd->rd_list_mru.next, struct gfs2_rgrpd, rd_list_mru);
1014         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1015         return rgd;
1016 }
1017
1018 /**
1019  * forward_rgrp_get - get an rgrp to try next from full list
1020  * @sdp: The GFS2 superblock
1021  *
1022  * Returns: The rgrp to try next
1023  */
1024
1025 static struct gfs2_rgrpd *forward_rgrp_get(struct gfs2_sbd *sdp)
1026 {
1027         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1028         unsigned int journals = gfs2_jindex_size(sdp);
1029         unsigned int rg = 0, x;
1030
1031         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
1032
1033         rgd = sdp->sd_rindex_forward;
1034         if (!rgd) {
1035                 if (sdp->sd_rgrps >= journals)
1036                         rg = sdp->sd_rgrps * sdp->sd_jdesc->jd_jid / journals;
1037
1038                 for (x = 0, rgd = gfs2_rgrpd_get_first(sdp); x < rg;
1039                      x++, rgd = gfs2_rgrpd_get_next(rgd))
1040                         /* Do Nothing */;
1041
1042                 sdp->sd_rindex_forward = rgd;
1043         }
1044
1045         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1046
1047         return rgd;
1048 }
1049
1050 /**
1051  * forward_rgrp_set - set the forward rgrp pointer
1052  * @sdp: the filesystem
1053  * @rgd: The new forward rgrp
1054  *
1055  */
1056
1057 static void forward_rgrp_set(struct gfs2_sbd *sdp, struct gfs2_rgrpd *rgd)
1058 {
1059         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
1060         sdp->sd_rindex_forward = rgd;
1061         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1062 }
1063
1064 /**
1065  * get_local_rgrp - Choose and lock a rgrp for allocation
1066  * @ip: the inode to reserve space for
1067  * @rgp: the chosen and locked rgrp
1068  *
1069  * Try to acquire rgrp in way which avoids contending with others.
1070  *
1071  * Returns: errno
1072  */
1073
1074 static int get_local_rgrp(struct gfs2_inode *ip, u64 *last_unlinked)
1075 {
1076         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1077         struct gfs2_rgrpd *rgd, *begin = NULL;
1078         struct gfs2_alloc *al = ip->i_alloc;
1079         int flags = LM_FLAG_TRY;
1080         int skipped = 0;
1081         int loops = 0;
1082         int error, rg_locked;
1083
1084         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, ip->i_goal);
1085
1086         while (rgd) {
1087                 rg_locked = 0;
1088
1089                 if (gfs2_glock_is_locked_by_me(rgd->rd_gl)) {
1090                         rg_locked = 1;
1091                         error = 0;
1092                 } else {
1093                         error = gfs2_glock_nq_init(rgd->rd_gl, LM_ST_EXCLUSIVE,
1094                                                    LM_FLAG_TRY, &al->al_rgd_gh);
1095                 }
1096                 switch (error) {
1097                 case 0:
1098                         if (try_rgrp_fit(rgd, al))
1099                                 goto out;
1100                         if (rgd->rd_flags & GFS2_RDF_CHECK)
1101                                 try_rgrp_unlink(rgd, last_unlinked, ip->i_no_addr);
1102                         if (!rg_locked)
1103                                 gfs2_glock_dq_uninit(&al->al_rgd_gh);
1104                         /* fall through */
1105                 case GLR_TRYFAILED:
1106                         rgd = recent_rgrp_next(rgd);
1107                         break;
1108
1109                 default:
1110                         return error;
1111                 }
1112         }
1113
1114         /* Go through full list of rgrps */
1115
1116         begin = rgd = forward_rgrp_get(sdp);
1117
1118         for (;;) {
1119                 rg_locked = 0;
1120
1121                 if (gfs2_glock_is_locked_by_me(rgd->rd_gl)) {
1122                         rg_locked = 1;
1123                         error = 0;
1124                 } else {
1125                         error = gfs2_glock_nq_init(rgd->rd_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, flags,
1126                                                    &al->al_rgd_gh);
1127                 }
1128                 switch (error) {
1129                 case 0:
1130                         if (try_rgrp_fit(rgd, al))
1131                                 goto out;
1132                         if (rgd->rd_flags & GFS2_RDF_CHECK)
1133                                 try_rgrp_unlink(rgd, last_unlinked, ip->i_no_addr);
1134                         if (!rg_locked)
1135                                 gfs2_glock_dq_uninit(&al->al_rgd_gh);
1136                         break;
1137
1138                 case GLR_TRYFAILED:
1139                         skipped++;
1140                         break;
1141
1142                 default:
1143                         return error;
1144                 }
1145
1146                 rgd = gfs2_rgrpd_get_next(rgd);
1147                 if (!rgd)
1148                         rgd = gfs2_rgrpd_get_first(sdp);
1149
1150                 if (rgd == begin) {
1151                         if (++loops >= 3)
1152                                 return -ENOSPC;
1153                         if (!skipped)
1154                                 loops++;
1155                         flags = 0;
1156                         if (loops == 2)
1157                                 gfs2_log_flush(sdp, NULL);
1158                 }
1159         }
1160
1161 out:
1162         if (begin) {
1163                 spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
1164                 list_move(&rgd->rd_list_mru, &sdp->sd_rindex_mru_list);
1165                 spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1166                 rgd = gfs2_rgrpd_get_next(rgd);
1167                 if (!rgd)
1168                         rgd = gfs2_rgrpd_get_first(sdp);
1169                 forward_rgrp_set(sdp, rgd);
1170         }
1171
1172         return 0;
1173 }
1174
1175 /**
1176  * gfs2_inplace_reserve_i - Reserve space in the filesystem
1177  * @ip: the inode to reserve space for
1178  *
1179  * Returns: errno
1180  */
1181
1182 int gfs2_inplace_reserve_i(struct gfs2_inode *ip, int hold_rindex,
1183                            char *file, unsigned int line)
1184 {
1185         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1186         struct gfs2_alloc *al = ip->i_alloc;
1187         int error = 0;
1188         u64 last_unlinked = NO_BLOCK;
1189         int tries = 0;
1190
1191         if (gfs2_assert_warn(sdp, al->al_requested))
1192                 return -EINVAL;
1193
1194         if (hold_rindex) {
1195                 /* We need to hold the rindex unless the inode we're using is
1196                    the rindex itself, in which case it's already held. */
1197                 if (ip != GFS2_I(sdp->sd_rindex))
1198                         error = gfs2_rindex_hold(sdp, &al->al_ri_gh);
1199                 else if (!sdp->sd_rgrps) /* We may not have the rindex read
1200                                             in, so: */
1201                         error = gfs2_ri_update(ip);
1202                 if (error)
1203                         return error;
1204         }
1205
1206 try_again:
1207         do {
1208                 error = get_local_rgrp(ip, &last_unlinked);
1209                 /* If there is no space, flushing the log may release some */
1210                 if (error) {
1211                         if (ip == GFS2_I(sdp->sd_rindex) &&
1212                             !sdp->sd_rindex_uptodate) {
1213                                 error = gfs2_ri_update(ip);
1214                                 if (error)
1215                                         return error;
1216                                 goto try_again;
1217                         }
1218                         gfs2_log_flush(sdp, NULL);
1219                 }
1220         } while (error && tries++ < 3);
1221
1222         if (error) {
1223                 if (hold_rindex && ip != GFS2_I(sdp->sd_rindex))
1224                         gfs2_glock_dq_uninit(&al->al_ri_gh);
1225                 return error;
1226         }
1227
1228         /* no error, so we have the rgrp set in the inode's allocation. */
1229         al->al_file = file;
1230         al->al_line = line;
1231
1232         return 0;
1233 }
1234
1235 /**
1236  * gfs2_inplace_release - release an inplace reservation
1237  * @ip: the inode the reservation was taken out on
1238  *
1239  * Release a reservation made by gfs2_inplace_reserve().
1240  */
1241
1242 void gfs2_inplace_release(struct gfs2_inode *ip)
1243 {
1244         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1245         struct gfs2_alloc *al = ip->i_alloc;
1246
1247         if (gfs2_assert_warn(sdp, al->al_alloced <= al->al_requested) == -1)
1248                 fs_warn(sdp, "al_alloced = %u, al_requested = %u "
1249                              "al_file = %s, al_line = %u\n",
1250                              al->al_alloced, al->al_requested, al->al_file,
1251                              al->al_line);
1252
1253         al->al_rgd = NULL;
1254         if (al->al_rgd_gh.gh_gl)
1255                 gfs2_glock_dq_uninit(&al->al_rgd_gh);
1256         if (ip != GFS2_I(sdp->sd_rindex) && al->al_ri_gh.gh_gl)
1257                 gfs2_glock_dq_uninit(&al->al_ri_gh);
1258 }
1259
1260 /**
1261  * gfs2_get_block_type - Check a block in a RG is of given type
1262  * @rgd: the resource group holding the block
1263  * @block: the block number
1264  *
1265  * Returns: The block type (GFS2_BLKST_*)
1266  */
1267
1268 static unsigned char gfs2_get_block_type(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 block)
1269 {
1270         struct gfs2_bitmap *bi = NULL;
1271         u32 length, rgrp_block, buf_block;
1272         unsigned int buf;
1273         unsigned char type;
1274
1275         length = rgd->rd_length;
1276         rgrp_block = block - rgd->rd_data0;
1277
1278         for (buf = 0; buf < length; buf++) {
1279                 bi = rgd->rd_bits + buf;
1280                 if (rgrp_block < (bi->bi_start + bi->bi_len) * GFS2_NBBY)
1281                         break;
1282         }
1283
1284         gfs2_assert(rgd->rd_sbd, buf < length);
1285         buf_block = rgrp_block - bi->bi_start * GFS2_NBBY;
1286
1287         type = gfs2_testbit(rgd, bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset,
1288                            bi->bi_len, buf_block);
1289
1290         return type;
1291 }
1292
1293 /**
1294  * rgblk_search - find a block in @old_state, change allocation
1295  *           state to @new_state
1296  * @rgd: the resource group descriptor
1297  * @goal: the goal block within the RG (start here to search for avail block)
1298  * @old_state: GFS2_BLKST_XXX the before-allocation state to find
1299  * @new_state: GFS2_BLKST_XXX the after-allocation block state
1300  * @n: The extent length
1301  *
1302  * Walk rgrp's bitmap to find bits that represent a block in @old_state.
1303  * Add the found bitmap buffer to the transaction.
1304  * Set the found bits to @new_state to change block's allocation state.
1305  *
1306  * This function never fails, because we wouldn't call it unless we
1307  * know (from reservation results, etc.) that a block is available.
1308  *
1309  * Scope of @goal and returned block is just within rgrp, not the whole
1310  * filesystem.
1311  *
1312  * Returns:  the block number allocated
1313  */
1314
1315 static u32 rgblk_search(struct gfs2_rgrpd *rgd, u32 goal,
1316                         unsigned char old_state, unsigned char new_state,
1317                         unsigned int *n)
1318 {
1319         struct gfs2_bitmap *bi = NULL;
1320         const u32 length = rgd->rd_length;
1321         u32 blk = BFITNOENT;
1322         unsigned int buf, x;
1323         const unsigned int elen = *n;
1324         const u8 *buffer = NULL;
1325
1326         *n = 0;
1327         /* Find bitmap block that contains bits for goal block */
1328         for (buf = 0; buf < length; buf++) {
1329                 bi = rgd->rd_bits + buf;
1330                 /* Convert scope of "goal" from rgrp-wide to within found bit block */
1331                 if (goal < (bi->bi_start + bi->bi_len) * GFS2_NBBY) {
1332                         goal -= bi->bi_start * GFS2_NBBY;
1333                         goto do_search;
1334                 }
1335         }
1336         buf = 0;
1337         goal = 0;
1338
1339 do_search:
1340         /* Search (up to entire) bitmap in this rgrp for allocatable block.
1341            "x <= length", instead of "x < length", because we typically start
1342            the search in the middle of a bit block, but if we can't find an
1343            allocatable block anywhere else, we want to be able wrap around and
1344            search in the first part of our first-searched bit block.  */
1345         for (x = 0; x <= length; x++) {
1346                 bi = rgd->rd_bits + buf;
1347
1348                 if (test_bit(GBF_FULL, &bi->bi_flags) &&
1349                     (old_state == GFS2_BLKST_FREE))
1350                         goto skip;
1351
1352                 /* The GFS2_BLKST_UNLINKED state doesn't apply to the clone
1353                    bitmaps, so we must search the originals for that. */
1354                 buffer = bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset;
1355                 if (old_state != GFS2_BLKST_UNLINKED && bi->bi_clone)
1356                         buffer = bi->bi_clone + bi->bi_offset;
1357
1358                 blk = gfs2_bitfit(buffer, bi->bi_len, goal, old_state);
1359                 if (blk != BFITNOENT)
1360                         break;
1361
1362                 if ((goal == 0) && (old_state == GFS2_BLKST_FREE))
1363                         set_bit(GBF_FULL, &bi->bi_flags);
1364
1365                 /* Try next bitmap block (wrap back to rgrp header if at end) */
1366 skip:
1367                 buf++;
1368                 buf %= length;
1369                 goal = 0;
1370         }
1371
1372         if (blk == BFITNOENT)
1373                 return blk;
1374         *n = 1;
1375         if (old_state == new_state)
1376                 goto out;
1377
1378         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, bi->bi_bh, 1);
1379         gfs2_setbit(rgd, bi->bi_bh->b_data, bi->bi_clone, bi->bi_offset,
1380                     bi, blk, new_state);
1381         goal = blk;
1382         while (*n < elen) {
1383                 goal++;
1384                 if (goal >= (bi->bi_len * GFS2_NBBY))
1385                         break;
1386                 if (gfs2_testbit(rgd, buffer, bi->bi_len, goal) !=
1387                     GFS2_BLKST_FREE)
1388                         break;
1389                 gfs2_setbit(rgd, bi->bi_bh->b_data, bi->bi_clone, bi->bi_offset,
1390                             bi, goal, new_state);
1391                 (*n)++;
1392         }
1393 out:
1394         return (bi->bi_start * GFS2_NBBY) + blk;
1395 }
1396
1397 /**
1398  * rgblk_free - Change alloc state of given block(s)
1399  * @sdp: the filesystem
1400  * @bstart: the start of a run of blocks to free
1401  * @blen: the length of the block run (all must lie within ONE RG!)
1402  * @new_state: GFS2_BLKST_XXX the after-allocation block state
1403  *
1404  * Returns:  Resource group containing the block(s)
1405  */
1406
1407 static struct gfs2_rgrpd *rgblk_free(struct gfs2_sbd *sdp, u64 bstart,
1408                                      u32 blen, unsigned char new_state)
1409 {
1410         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1411         struct gfs2_bitmap *bi = NULL;
1412         u32 length, rgrp_blk, buf_blk;
1413         unsigned int buf;
1414
1415         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, bstart);
1416         if (!rgd) {
1417                 if (gfs2_consist(sdp))
1418                         fs_err(sdp, "block = %llu\n", (unsigned long long)bstart);
1419                 return NULL;
1420         }
1421
1422         length = rgd->rd_length;
1423
1424         rgrp_blk = bstart - rgd->rd_data0;
1425
1426         while (blen--) {
1427                 for (buf = 0; buf < length; buf++) {
1428                         bi = rgd->rd_bits + buf;
1429                         if (rgrp_blk < (bi->bi_start + bi->bi_len) * GFS2_NBBY)
1430                                 break;
1431                 }
1432
1433                 gfs2_assert(rgd->rd_sbd, buf < length);
1434
1435                 buf_blk = rgrp_blk - bi->bi_start * GFS2_NBBY;
1436                 rgrp_blk++;
1437
1438                 if (!bi->bi_clone) {
1439                         bi->bi_clone = kmalloc(bi->bi_bh->b_size,
1440                                                GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
1441                         memcpy(bi->bi_clone + bi->bi_offset,
1442                                bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset,
1443                                bi->bi_len);
1444                 }
1445                 gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, bi->bi_bh, 1);
1446                 gfs2_setbit(rgd, bi->bi_bh->b_data, NULL, bi->bi_offset,
1447                             bi, buf_blk, new_state);
1448         }
1449
1450         return rgd;
1451 }
1452
1453 /**
1454  * gfs2_rgrp_dump - print out an rgrp
1455  * @seq: The iterator
1456  * @gl: The glock in question
1457  *
1458  */
1459
1460 int gfs2_rgrp_dump(struct seq_file *seq, const struct gfs2_glock *gl)
1461 {
1462         const struct gfs2_rgrpd *rgd = gl->gl_object;
1463         if (rgd == NULL)
1464                 return 0;
1465         gfs2_print_dbg(seq, " R: n:%llu f:%02x b:%u/%u i:%u\n",
1466                        (unsigned long long)rgd->rd_addr, rgd->rd_flags,
1467                        rgd->rd_free, rgd->rd_free_clone, rgd->rd_dinodes);
1468         return 0;
1469 }
1470
1471 static void gfs2_rgrp_error(struct gfs2_rgrpd *rgd)
1472 {
1473         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
1474         fs_warn(sdp, "rgrp %llu has an error, marking it readonly until umount\n",
1475                 (unsigned long long)rgd->rd_addr);
1476         fs_warn(sdp, "umount on all nodes and run fsck.gfs2 to fix the error\n");
1477         gfs2_rgrp_dump(NULL, rgd->rd_gl);
1478         rgd->rd_flags |= GFS2_RDF_ERROR;
1479 }
1480
1481 /**
1482  * gfs2_alloc_block - Allocate one or more blocks
1483  * @ip: the inode to allocate the block for
1484  * @bn: Used to return the starting block number
1485  * @n: requested number of blocks/extent length (value/result)
1486  *
1487  * Returns: 0 or error
1488  */
1489
1490 int gfs2_alloc_block(struct gfs2_inode *ip, u64 *bn, unsigned int *n)
1491 {
1492         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1493         struct buffer_head *dibh;
1494         struct gfs2_alloc *al = ip->i_alloc;
1495         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1496         u32 goal, blk;
1497         u64 block;
1498         int error;
1499
1500         /* Only happens if there is a bug in gfs2, return something distinctive
1501          * to ensure that it is noticed.
1502          */
1503         if (al == NULL)
1504                 return -ECANCELED;
1505
1506         rgd = al->al_rgd;
1507
1508         if (rgrp_contains_block(rgd, ip->i_goal))
1509                 goal = ip->i_goal - rgd->rd_data0;
1510         else
1511                 goal = rgd->rd_last_alloc;
1512
1513         blk = rgblk_search(rgd, goal, GFS2_BLKST_FREE, GFS2_BLKST_USED, n);
1514
1515         /* Since all blocks are reserved in advance, this shouldn't happen */
1516         if (blk == BFITNOENT)
1517                 goto rgrp_error;
1518
1519         rgd->rd_last_alloc = blk;
1520         block = rgd->rd_data0 + blk;
1521         ip->i_goal = block;
1522         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
1523         if (error == 0) {
1524                 struct gfs2_dinode *di = (struct gfs2_dinode *)dibh->b_data;
1525                 gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, dibh, 1);
1526                 di->di_goal_meta = di->di_goal_data = cpu_to_be64(ip->i_goal);
1527                 brelse(dibh);
1528         }
1529         if (rgd->rd_free < *n)
1530                 goto rgrp_error;
1531
1532         rgd->rd_free -= *n;
1533
1534         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
1535         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1536
1537         al->al_alloced += *n;
1538
1539         gfs2_statfs_change(sdp, 0, -(s64)*n, 0);
1540         gfs2_quota_change(ip, *n, ip->i_inode.i_uid, ip->i_inode.i_gid);
1541
1542         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
1543         rgd->rd_free_clone -= *n;
1544         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1545         trace_gfs2_block_alloc(ip, block, *n, GFS2_BLKST_USED);
1546         *bn = block;
1547         return 0;
1548
1549 rgrp_error:
1550         gfs2_rgrp_error(rgd);
1551         return -EIO;
1552 }
1553
1554 /**
1555  * gfs2_alloc_di - Allocate a dinode
1556  * @dip: the directory that the inode is going in
1557  * @bn: the block number which is allocated
1558  * @generation: the generation number of the inode
1559  *
1560  * Returns: 0 on success or error
1561  */
1562
1563 int gfs2_alloc_di(struct gfs2_inode *dip, u64 *bn, u64 *generation)
1564 {
1565         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&dip->i_inode);
1566         struct gfs2_alloc *al = dip->i_alloc;
1567         struct gfs2_rgrpd *rgd = al->al_rgd;
1568         u32 blk;
1569         u64 block;
1570         unsigned int n = 1;
1571
1572         blk = rgblk_search(rgd, rgd->rd_last_alloc,
1573                            GFS2_BLKST_FREE, GFS2_BLKST_DINODE, &n);
1574
1575         /* Since all blocks are reserved in advance, this shouldn't happen */
1576         if (blk == BFITNOENT)
1577                 goto rgrp_error;
1578
1579         rgd->rd_last_alloc = blk;
1580         block = rgd->rd_data0 + blk;
1581         if (rgd->rd_free == 0)
1582                 goto rgrp_error;
1583
1584         rgd->rd_free--;
1585         rgd->rd_dinodes++;
1586         *generation = rgd->rd_igeneration++;
1587         if (*generation == 0)
1588                 *generation = rgd->rd_igeneration++;
1589         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
1590         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1591
1592         al->al_alloced++;
1593
1594         gfs2_statfs_change(sdp, 0, -1, +1);
1595         gfs2_trans_add_unrevoke(sdp, block, 1);
1596
1597         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
1598         rgd->rd_free_clone--;
1599         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
1600         trace_gfs2_block_alloc(dip, block, 1, GFS2_BLKST_DINODE);
1601         *bn = block;
1602         return 0;
1603
1604 rgrp_error:
1605         gfs2_rgrp_error(rgd);
1606         return -EIO;
1607 }
1608
1609 /**
1610  * __gfs2_free_blocks - free a contiguous run of block(s)
1611  * @ip: the inode these blocks are being freed from
1612  * @bstart: first block of a run of contiguous blocks
1613  * @blen: the length of the block run
1614  * @meta: 1 if the blocks represent metadata
1615  *
1616  */
1617
1618 void __gfs2_free_blocks(struct gfs2_inode *ip, u64 bstart, u32 blen, int meta)
1619 {
1620         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1621         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1622
1623         rgd = rgblk_free(sdp, bstart, blen, GFS2_BLKST_FREE);
1624         if (!rgd)
1625                 return;
1626         trace_gfs2_block_alloc(ip, bstart, blen, GFS2_BLKST_FREE);
1627         rgd->rd_free += blen;
1628
1629         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
1630         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1631
1632         gfs2_trans_add_rg(rgd);
1633
1634         /* Directories keep their data in the metadata address space */
1635         if (meta || ip->i_depth)
1636                 gfs2_meta_wipe(ip, bstart, blen);
1637 }
1638
1639 /**
1640  * gfs2_free_meta - free a contiguous run of data block(s)
1641  * @ip: the inode these blocks are being freed from
1642  * @bstart: first block of a run of contiguous blocks
1643  * @blen: the length of the block run
1644  *
1645  */
1646
1647 void gfs2_free_meta(struct gfs2_inode *ip, u64 bstart, u32 blen)
1648 {
1649         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1650
1651         __gfs2_free_blocks(ip, bstart, blen, 1);
1652         gfs2_statfs_change(sdp, 0, +blen, 0);
1653         gfs2_quota_change(ip, -(s64)blen, ip->i_inode.i_uid, ip->i_inode.i_gid);
1654 }
1655
1656 void gfs2_unlink_di(struct inode *inode)
1657 {
1658         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1659         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1660         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1661         u64 blkno = ip->i_no_addr;
1662
1663         rgd = rgblk_free(sdp, blkno, 1, GFS2_BLKST_UNLINKED);
1664         if (!rgd)
1665                 return;
1666         trace_gfs2_block_alloc(ip, blkno, 1, GFS2_BLKST_UNLINKED);
1667         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
1668         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1669         gfs2_trans_add_rg(rgd);
1670 }
1671
1672 static void gfs2_free_uninit_di(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 blkno)
1673 {
1674         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
1675         struct gfs2_rgrpd *tmp_rgd;
1676
1677         tmp_rgd = rgblk_free(sdp, blkno, 1, GFS2_BLKST_FREE);
1678         if (!tmp_rgd)
1679                 return;
1680         gfs2_assert_withdraw(sdp, rgd == tmp_rgd);
1681
1682         if (!rgd->rd_dinodes)
1683                 gfs2_consist_rgrpd(rgd);
1684         rgd->rd_dinodes--;
1685         rgd->rd_free++;
1686
1687         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
1688         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1689
1690         gfs2_statfs_change(sdp, 0, +1, -1);
1691         gfs2_trans_add_rg(rgd);
1692 }
1693
1694
1695 void gfs2_free_di(struct gfs2_rgrpd *rgd, struct gfs2_inode *ip)
1696 {
1697         gfs2_free_uninit_di(rgd, ip->i_no_addr);
1698         trace_gfs2_block_alloc(ip, ip->i_no_addr, 1, GFS2_BLKST_FREE);
1699         gfs2_quota_change(ip, -1, ip->i_inode.i_uid, ip->i_inode.i_gid);
1700         gfs2_meta_wipe(ip, ip->i_no_addr, 1);
1701 }
1702
1703 /**
1704  * gfs2_check_blk_type - Check the type of a block
1705  * @sdp: The superblock
1706  * @no_addr: The block number to check
1707  * @type: The block type we are looking for
1708  *
1709  * Returns: 0 if the block type matches the expected type
1710  *          -ESTALE if it doesn't match
1711  *          or -ve errno if something went wrong while checking
1712  */
1713
1714 int gfs2_check_blk_type(struct gfs2_sbd *sdp, u64 no_addr, unsigned int type)
1715 {
1716         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1717         struct gfs2_holder ri_gh, rgd_gh;
1718         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(sdp->sd_rindex);
1719         int ri_locked = 0;
1720         int error;
1721
1722         if (!gfs2_glock_is_locked_by_me(ip->i_gl)) {
1723                 error = gfs2_rindex_hold(sdp, &ri_gh);
1724                 if (error)
1725                         goto fail;
1726                 ri_locked = 1;
1727         }
1728
1729         error = -EINVAL;
1730         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, no_addr);
1731         if (!rgd)
1732                 goto fail_rindex;
1733
1734         error = gfs2_glock_nq_init(rgd->rd_gl, LM_ST_SHARED, 0, &rgd_gh);
1735         if (error)
1736                 goto fail_rindex;
1737
1738         if (gfs2_get_block_type(rgd, no_addr) != type)
1739                 error = -ESTALE;
1740
1741         gfs2_glock_dq_uninit(&rgd_gh);
1742 fail_rindex:
1743         if (ri_locked)
1744                 gfs2_glock_dq_uninit(&ri_gh);
1745 fail:
1746         return error;
1747 }
1748
1749 /**
1750  * gfs2_rlist_add - add a RG to a list of RGs
1751  * @sdp: the filesystem
1752  * @rlist: the list of resource groups
1753  * @block: the block
1754  *
1755  * Figure out what RG a block belongs to and add that RG to the list
1756  *
1757  * FIXME: Don't use NOFAIL
1758  *
1759  */
1760
1761 void gfs2_rlist_add(struct gfs2_sbd *sdp, struct gfs2_rgrp_list *rlist,
1762                     u64 block)
1763 {
1764         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1765         struct gfs2_rgrpd **tmp;
1766         unsigned int new_space;
1767         unsigned int x;
1768
1769         if (gfs2_assert_warn(sdp, !rlist->rl_ghs))
1770                 return;
1771
1772         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, block);
1773         if (!rgd) {
1774                 if (gfs2_consist(sdp))
1775                         fs_err(sdp, "block = %llu\n", (unsigned long long)block);
1776                 return;
1777         }
1778
1779         for (x = 0; x < rlist->rl_rgrps; x++)
1780                 if (rlist->rl_rgd[x] == rgd)
1781                         return;
1782
1783         if (rlist->rl_rgrps == rlist->rl_space) {
1784                 new_space = rlist->rl_space + 10;
1785
1786                 tmp = kcalloc(new_space, sizeof(struct gfs2_rgrpd *),
1787                               GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
1788
1789                 if (rlist->rl_rgd) {
1790                         memcpy(tmp, rlist->rl_rgd,
1791                                rlist->rl_space * sizeof(struct gfs2_rgrpd *));
1792                         kfree(rlist->rl_rgd);
1793                 }
1794
1795                 rlist->rl_space = new_space;
1796                 rlist->rl_rgd = tmp;
1797         }
1798
1799         rlist->rl_rgd[rlist->rl_rgrps++] = rgd;
1800 }
1801
1802 /**
1803  * gfs2_rlist_alloc - all RGs have been added to the rlist, now allocate
1804  *      and initialize an array of glock holders for them
1805  * @rlist: the list of resource groups
1806  * @state: the lock state to acquire the RG lock in
1807  * @flags: the modifier flags for the holder structures
1808  *
1809  * FIXME: Don't use NOFAIL
1810  *
1811  */
1812
1813 void gfs2_rlist_alloc(struct gfs2_rgrp_list *rlist, unsigned int state)
1814 {
1815         unsigned int x;
1816
1817         rlist->rl_ghs = kcalloc(rlist->rl_rgrps, sizeof(struct gfs2_holder),
1818                                 GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
1819         for (x = 0; x < rlist->rl_rgrps; x++)
1820                 gfs2_holder_init(rlist->rl_rgd[x]->rd_gl,
1821                                 state, 0,
1822                                 &rlist->rl_ghs[x]);
1823 }
1824
1825 /**
1826  * gfs2_rlist_free - free a resource group list
1827  * @list: the list of resource groups
1828  *
1829  */
1830
1831 void gfs2_rlist_free(struct gfs2_rgrp_list *rlist)
1832 {
1833         unsigned int x;
1834
1835         kfree(rlist->rl_rgd);
1836
1837         if (rlist->rl_ghs) {
1838                 for (x = 0; x < rlist->rl_rgrps; x++)
1839                         gfs2_holder_uninit(&rlist->rl_ghs[x]);
1840                 kfree(rlist->rl_ghs);
1841         }
1842 }
1843