dmaengine: fix cyclic dma usage
[linux-flexiantxendom0-3.2.10.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 #include <linux/rbtree.h>
19
20 #include "gfs2.h"
21 #include "incore.h"
22 #include "glock.h"
23 #include "glops.h"
24 #include "lops.h"
25 #include "meta_io.h"
26 #include "quota.h"
27 #include "rgrp.h"
28 #include "super.h"
29 #include "trans.h"
30 #include "util.h"
31 #include "log.h"
32 #include "inode.h"
33 #include "trace_gfs2.h"
34
35 #define BFITNOENT ((u32)~0)
36 #define NO_BLOCK ((u64)~0)
37
38 #if BITS_PER_LONG == 32
39 #define LBITMASK   (0x55555555UL)
40 #define LBITSKIP55 (0x55555555UL)
41 #define LBITSKIP00 (0x00000000UL)
42 #else
43 #define LBITMASK   (0x5555555555555555UL)
44 #define LBITSKIP55 (0x5555555555555555UL)
45 #define LBITSKIP00 (0x0000000000000000UL)
46 #endif
47
48 /*
49  * These routines are used by the resource group routines (rgrp.c)
50  * to keep track of block allocation.  Each block is represented by two
51  * bits.  So, each byte represents GFS2_NBBY (i.e. 4) blocks.
52  *
53  * 0 = Free
54  * 1 = Used (not metadata)
55  * 2 = Unlinked (still in use) inode
56  * 3 = Used (metadata)
57  */
58
59 static const char valid_change[16] = {
60                 /* current */
61         /* n */ 0, 1, 1, 1,
62         /* e */ 1, 0, 0, 0,
63         /* w */ 0, 0, 0, 1,
64                 1, 0, 0, 0
65 };
66
67 static u32 rgblk_search(struct gfs2_rgrpd *rgd, u32 goal,
68                         unsigned char old_state,
69                         struct gfs2_bitmap **rbi);
70
71 /**
72  * gfs2_setbit - Set a bit in the bitmaps
73  * @buffer: the buffer that holds the bitmaps
74  * @buflen: the length (in bytes) of the buffer
75  * @block: the block to set
76  * @new_state: the new state of the block
77  *
78  */
79
80 static inline void gfs2_setbit(struct gfs2_rgrpd *rgd, unsigned char *buf1,
81                                unsigned char *buf2, unsigned int offset,
82                                struct gfs2_bitmap *bi, u32 block,
83                                unsigned char new_state)
84 {
85         unsigned char *byte1, *byte2, *end, cur_state;
86         unsigned int buflen = bi->bi_len;
87         const unsigned int bit = (block % GFS2_NBBY) * GFS2_BIT_SIZE;
88
89         byte1 = buf1 + offset + (block / GFS2_NBBY);
90         end = buf1 + offset + buflen;
91
92         BUG_ON(byte1 >= end);
93
94         cur_state = (*byte1 >> bit) & GFS2_BIT_MASK;
95
96         if (unlikely(!valid_change[new_state * 4 + cur_state])) {
97                 printk(KERN_WARNING "GFS2: buf_blk = 0x%llx old_state=%d, "
98                        "new_state=%d\n",
99                        (unsigned long long)block, cur_state, new_state);
100                 printk(KERN_WARNING "GFS2: rgrp=0x%llx bi_start=0x%lx\n",
101                        (unsigned long long)rgd->rd_addr,
102                        (unsigned long)bi->bi_start);
103                 printk(KERN_WARNING "GFS2: bi_offset=0x%lx bi_len=0x%lx\n",
104                        (unsigned long)bi->bi_offset,
105                        (unsigned long)bi->bi_len);
106                 dump_stack();
107                 gfs2_consist_rgrpd(rgd);
108                 return;
109         }
110         *byte1 ^= (cur_state ^ new_state) << bit;
111
112         if (buf2) {
113                 byte2 = buf2 + offset + (block / GFS2_NBBY);
114                 cur_state = (*byte2 >> bit) & GFS2_BIT_MASK;
115                 *byte2 ^= (cur_state ^ new_state) << bit;
116         }
117 }
118
119 /**
120  * gfs2_testbit - test a bit in the bitmaps
121  * @buffer: the buffer that holds the bitmaps
122  * @buflen: the length (in bytes) of the buffer
123  * @block: the block to read
124  *
125  */
126
127 static inline unsigned char gfs2_testbit(struct gfs2_rgrpd *rgd,
128                                          const unsigned char *buffer,
129                                          unsigned int buflen, u32 block)
130 {
131         const unsigned char *byte, *end;
132         unsigned char cur_state;
133         unsigned int bit;
134
135         byte = buffer + (block / GFS2_NBBY);
136         bit = (block % GFS2_NBBY) * GFS2_BIT_SIZE;
137         end = buffer + buflen;
138
139         gfs2_assert(rgd->rd_sbd, byte < end);
140
141         cur_state = (*byte >> bit) & GFS2_BIT_MASK;
142
143         return cur_state;
144 }
145
146 /**
147  * gfs2_bit_search
148  * @ptr: Pointer to bitmap data
149  * @mask: Mask to use (normally 0x55555.... but adjusted for search start)
150  * @state: The state we are searching for
151  *
152  * We xor the bitmap data with a patter which is the bitwise opposite
153  * of what we are looking for, this gives rise to a pattern of ones
154  * wherever there is a match. Since we have two bits per entry, we
155  * take this pattern, shift it down by one place and then and it with
156  * the original. All the even bit positions (0,2,4, etc) then represent
157  * successful matches, so we mask with 0x55555..... to remove the unwanted
158  * odd bit positions.
159  *
160  * This allows searching of a whole u64 at once (32 blocks) with a
161  * single test (on 64 bit arches).
162  */
163
164 static inline u64 gfs2_bit_search(const __le64 *ptr, u64 mask, u8 state)
165 {
166         u64 tmp;
167         static const u64 search[] = {
168                 [0] = 0xffffffffffffffffULL,
169                 [1] = 0xaaaaaaaaaaaaaaaaULL,
170                 [2] = 0x5555555555555555ULL,
171                 [3] = 0x0000000000000000ULL,
172         };
173         tmp = le64_to_cpu(*ptr) ^ search[state];
174         tmp &= (tmp >> 1);
175         tmp &= mask;
176         return tmp;
177 }
178
179 /**
180  * gfs2_bitfit - Search an rgrp's bitmap buffer to find a bit-pair representing
181  *       a block in a given allocation state.
182  * @buffer: the buffer that holds the bitmaps
183  * @len: the length (in bytes) of the buffer
184  * @goal: start search at this block's bit-pair (within @buffer)
185  * @state: GFS2_BLKST_XXX the state of the block we're looking for.
186  *
187  * Scope of @goal and returned block number is only within this bitmap buffer,
188  * not entire rgrp or filesystem.  @buffer will be offset from the actual
189  * beginning of a bitmap block buffer, skipping any header structures, but
190  * headers are always a multiple of 64 bits long so that the buffer is
191  * always aligned to a 64 bit boundary.
192  *
193  * The size of the buffer is in bytes, but is it assumed that it is
194  * always ok to read a complete multiple of 64 bits at the end
195  * of the block in case the end is no aligned to a natural boundary.
196  *
197  * Return: the block number (bitmap buffer scope) that was found
198  */
199
200 static u32 gfs2_bitfit(const u8 *buf, const unsigned int len,
201                        u32 goal, u8 state)
202 {
203         u32 spoint = (goal << 1) & ((8*sizeof(u64)) - 1);
204         const __le64 *ptr = ((__le64 *)buf) + (goal >> 5);
205         const __le64 *end = (__le64 *)(buf + ALIGN(len, sizeof(u64)));
206         u64 tmp;
207         u64 mask = 0x5555555555555555ULL;
208         u32 bit;
209
210         BUG_ON(state > 3);
211
212         /* Mask off bits we don't care about at the start of the search */
213         mask <<= spoint;
214         tmp = gfs2_bit_search(ptr, mask, state);
215         ptr++;
216         while(tmp == 0 && ptr < end) {
217                 tmp = gfs2_bit_search(ptr, 0x5555555555555555ULL, state);
218                 ptr++;
219         }
220         /* Mask off any bits which are more than len bytes from the start */
221         if (ptr == end && (len & (sizeof(u64) - 1)))
222                 tmp &= (((u64)~0) >> (64 - 8*(len & (sizeof(u64) - 1))));
223         /* Didn't find anything, so return */
224         if (tmp == 0)
225                 return BFITNOENT;
226         ptr--;
227         bit = __ffs64(tmp);
228         bit /= 2;       /* two bits per entry in the bitmap */
229         return (((const unsigned char *)ptr - buf) * GFS2_NBBY) + bit;
230 }
231
232 /**
233  * gfs2_bitcount - count the number of bits in a certain state
234  * @buffer: the buffer that holds the bitmaps
235  * @buflen: the length (in bytes) of the buffer
236  * @state: the state of the block we're looking for
237  *
238  * Returns: The number of bits
239  */
240
241 static u32 gfs2_bitcount(struct gfs2_rgrpd *rgd, const u8 *buffer,
242                          unsigned int buflen, u8 state)
243 {
244         const u8 *byte = buffer;
245         const u8 *end = buffer + buflen;
246         const u8 state1 = state << 2;
247         const u8 state2 = state << 4;
248         const u8 state3 = state << 6;
249         u32 count = 0;
250
251         for (; byte < end; byte++) {
252                 if (((*byte) & 0x03) == state)
253                         count++;
254                 if (((*byte) & 0x0C) == state1)
255                         count++;
256                 if (((*byte) & 0x30) == state2)
257                         count++;
258                 if (((*byte) & 0xC0) == state3)
259                         count++;
260         }
261
262         return count;
263 }
264
265 /**
266  * gfs2_rgrp_verify - Verify that a resource group is consistent
267  * @sdp: the filesystem
268  * @rgd: the rgrp
269  *
270  */
271
272 void gfs2_rgrp_verify(struct gfs2_rgrpd *rgd)
273 {
274         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
275         struct gfs2_bitmap *bi = NULL;
276         u32 length = rgd->rd_length;
277         u32 count[4], tmp;
278         int buf, x;
279
280         memset(count, 0, 4 * sizeof(u32));
281
282         /* Count # blocks in each of 4 possible allocation states */
283         for (buf = 0; buf < length; buf++) {
284                 bi = rgd->rd_bits + buf;
285                 for (x = 0; x < 4; x++)
286                         count[x] += gfs2_bitcount(rgd,
287                                                   bi->bi_bh->b_data +
288                                                   bi->bi_offset,
289                                                   bi->bi_len, x);
290         }
291
292         if (count[0] != rgd->rd_free) {
293                 if (gfs2_consist_rgrpd(rgd))
294                         fs_err(sdp, "free data mismatch:  %u != %u\n",
295                                count[0], rgd->rd_free);
296                 return;
297         }
298
299         tmp = rgd->rd_data - rgd->rd_free - rgd->rd_dinodes;
300         if (count[1] != tmp) {
301                 if (gfs2_consist_rgrpd(rgd))
302                         fs_err(sdp, "used data mismatch:  %u != %u\n",
303                                count[1], tmp);
304                 return;
305         }
306
307         if (count[2] + count[3] != rgd->rd_dinodes) {
308                 if (gfs2_consist_rgrpd(rgd))
309                         fs_err(sdp, "used metadata mismatch:  %u != %u\n",
310                                count[2] + count[3], rgd->rd_dinodes);
311                 return;
312         }
313 }
314
315 static inline int rgrp_contains_block(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 block)
316 {
317         u64 first = rgd->rd_data0;
318         u64 last = first + rgd->rd_data;
319         return first <= block && block < last;
320 }
321
322 /**
323  * gfs2_blk2rgrpd - Find resource group for a given data/meta block number
324  * @sdp: The GFS2 superblock
325  * @n: The data block number
326  *
327  * Returns: The resource group, or NULL if not found
328  */
329
330 struct gfs2_rgrpd *gfs2_blk2rgrpd(struct gfs2_sbd *sdp, u64 blk, bool exact)
331 {
332         struct rb_node *n, *next;
333         struct gfs2_rgrpd *cur;
334
335         if (gfs2_rindex_update(sdp))
336                 return NULL;
337
338         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
339         n = sdp->sd_rindex_tree.rb_node;
340         while (n) {
341                 cur = rb_entry(n, struct gfs2_rgrpd, rd_node);
342                 next = NULL;
343                 if (blk < cur->rd_addr)
344                         next = n->rb_left;
345                 else if (blk >= cur->rd_data0 + cur->rd_data)
346                         next = n->rb_right;
347                 if (next == NULL) {
348                         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
349                         if (exact) {
350                                 if (blk < cur->rd_addr)
351                                         return NULL;
352                                 if (blk >= cur->rd_data0 + cur->rd_data)
353                                         return NULL;
354                         }
355                         return cur;
356                 }
357                 n = next;
358         }
359         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
360
361         return NULL;
362 }
363
364 /**
365  * gfs2_rgrpd_get_first - get the first Resource Group in the filesystem
366  * @sdp: The GFS2 superblock
367  *
368  * Returns: The first rgrp in the filesystem
369  */
370
371 struct gfs2_rgrpd *gfs2_rgrpd_get_first(struct gfs2_sbd *sdp)
372 {
373         const struct rb_node *n;
374         struct gfs2_rgrpd *rgd;
375
376         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
377         n = rb_first(&sdp->sd_rindex_tree);
378         rgd = rb_entry(n, struct gfs2_rgrpd, rd_node);
379         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
380
381         return rgd;
382 }
383
384 /**
385  * gfs2_rgrpd_get_next - get the next RG
386  * @rgd: A RG
387  *
388  * Returns: The next rgrp
389  */
390
391 struct gfs2_rgrpd *gfs2_rgrpd_get_next(struct gfs2_rgrpd *rgd)
392 {
393         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
394         const struct rb_node *n;
395
396         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
397         n = rb_next(&rgd->rd_node);
398         if (n == NULL)
399                 n = rb_first(&sdp->sd_rindex_tree);
400
401         if (unlikely(&rgd->rd_node == n)) {
402                 spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
403                 return NULL;
404         }
405         rgd = rb_entry(n, struct gfs2_rgrpd, rd_node);
406         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
407         return rgd;
408 }
409
410 void gfs2_free_clones(struct gfs2_rgrpd *rgd)
411 {
412         int x;
413
414         for (x = 0; x < rgd->rd_length; x++) {
415                 struct gfs2_bitmap *bi = rgd->rd_bits + x;
416                 kfree(bi->bi_clone);
417                 bi->bi_clone = NULL;
418         }
419 }
420
421 void gfs2_clear_rgrpd(struct gfs2_sbd *sdp)
422 {
423         struct rb_node *n;
424         struct gfs2_rgrpd *rgd;
425         struct gfs2_glock *gl;
426
427         while ((n = rb_first(&sdp->sd_rindex_tree))) {
428                 rgd = rb_entry(n, struct gfs2_rgrpd, rd_node);
429                 gl = rgd->rd_gl;
430
431                 rb_erase(n, &sdp->sd_rindex_tree);
432
433                 if (gl) {
434                         spin_lock(&gl->gl_spin);
435                         gl->gl_object = NULL;
436                         spin_unlock(&gl->gl_spin);
437                         gfs2_glock_add_to_lru(gl);
438                         gfs2_glock_put(gl);
439                 }
440
441                 gfs2_free_clones(rgd);
442                 kfree(rgd->rd_bits);
443                 kmem_cache_free(gfs2_rgrpd_cachep, rgd);
444         }
445 }
446
447 static void gfs2_rindex_print(const struct gfs2_rgrpd *rgd)
448 {
449         printk(KERN_INFO "  ri_addr = %llu\n", (unsigned long long)rgd->rd_addr);
450         printk(KERN_INFO "  ri_length = %u\n", rgd->rd_length);
451         printk(KERN_INFO "  ri_data0 = %llu\n", (unsigned long long)rgd->rd_data0);
452         printk(KERN_INFO "  ri_data = %u\n", rgd->rd_data);
453         printk(KERN_INFO "  ri_bitbytes = %u\n", rgd->rd_bitbytes);
454 }
455
456 /**
457  * gfs2_compute_bitstructs - Compute the bitmap sizes
458  * @rgd: The resource group descriptor
459  *
460  * Calculates bitmap descriptors, one for each block that contains bitmap data
461  *
462  * Returns: errno
463  */
464
465 static int compute_bitstructs(struct gfs2_rgrpd *rgd)
466 {
467         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
468         struct gfs2_bitmap *bi;
469         u32 length = rgd->rd_length; /* # blocks in hdr & bitmap */
470         u32 bytes_left, bytes;
471         int x;
472
473         if (!length)
474                 return -EINVAL;
475
476         rgd->rd_bits = kcalloc(length, sizeof(struct gfs2_bitmap), GFP_NOFS);
477         if (!rgd->rd_bits)
478                 return -ENOMEM;
479
480         bytes_left = rgd->rd_bitbytes;
481
482         for (x = 0; x < length; x++) {
483                 bi = rgd->rd_bits + x;
484
485                 bi->bi_flags = 0;
486                 /* small rgrp; bitmap stored completely in header block */
487                 if (length == 1) {
488                         bytes = bytes_left;
489                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_rgrp);
490                         bi->bi_start = 0;
491                         bi->bi_len = bytes;
492                 /* header block */
493                 } else if (x == 0) {
494                         bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize - sizeof(struct gfs2_rgrp);
495                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_rgrp);
496                         bi->bi_start = 0;
497                         bi->bi_len = bytes;
498                 /* last block */
499                 } else if (x + 1 == length) {
500                         bytes = bytes_left;
501                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_meta_header);
502                         bi->bi_start = rgd->rd_bitbytes - bytes_left;
503                         bi->bi_len = bytes;
504                 /* other blocks */
505                 } else {
506                         bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize -
507                                 sizeof(struct gfs2_meta_header);
508                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_meta_header);
509                         bi->bi_start = rgd->rd_bitbytes - bytes_left;
510                         bi->bi_len = bytes;
511                 }
512
513                 bytes_left -= bytes;
514         }
515
516         if (bytes_left) {
517                 gfs2_consist_rgrpd(rgd);
518                 return -EIO;
519         }
520         bi = rgd->rd_bits + (length - 1);
521         if ((bi->bi_start + bi->bi_len) * GFS2_NBBY != rgd->rd_data) {
522                 if (gfs2_consist_rgrpd(rgd)) {
523                         gfs2_rindex_print(rgd);
524                         fs_err(sdp, "start=%u len=%u offset=%u\n",
525                                bi->bi_start, bi->bi_len, bi->bi_offset);
526                 }
527                 return -EIO;
528         }
529
530         return 0;
531 }
532
533 /**
534  * gfs2_ri_total - Total up the file system space, according to the rindex.
535  *
536  */
537 u64 gfs2_ri_total(struct gfs2_sbd *sdp)
538 {
539         u64 total_data = 0;     
540         struct inode *inode = sdp->sd_rindex;
541         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
542         char buf[sizeof(struct gfs2_rindex)];
543         struct file_ra_state ra_state;
544         int error, rgrps;
545
546         file_ra_state_init(&ra_state, inode->i_mapping);
547         for (rgrps = 0;; rgrps++) {
548                 loff_t pos = rgrps * sizeof(struct gfs2_rindex);
549
550                 if (pos + sizeof(struct gfs2_rindex) > i_size_read(inode))
551                         break;
552                 error = gfs2_internal_read(ip, &ra_state, buf, &pos,
553                                            sizeof(struct gfs2_rindex));
554                 if (error != sizeof(struct gfs2_rindex))
555                         break;
556                 total_data += be32_to_cpu(((struct gfs2_rindex *)buf)->ri_data);
557         }
558         return total_data;
559 }
560
561 static int rgd_insert(struct gfs2_rgrpd *rgd)
562 {
563         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
564         struct rb_node **newn = &sdp->sd_rindex_tree.rb_node, *parent = NULL;
565
566         /* Figure out where to put new node */
567         while (*newn) {
568                 struct gfs2_rgrpd *cur = rb_entry(*newn, struct gfs2_rgrpd,
569                                                   rd_node);
570
571                 parent = *newn;
572                 if (rgd->rd_addr < cur->rd_addr)
573                         newn = &((*newn)->rb_left);
574                 else if (rgd->rd_addr > cur->rd_addr)
575                         newn = &((*newn)->rb_right);
576                 else
577                         return -EEXIST;
578         }
579
580         rb_link_node(&rgd->rd_node, parent, newn);
581         rb_insert_color(&rgd->rd_node, &sdp->sd_rindex_tree);
582         sdp->sd_rgrps++;
583         return 0;
584 }
585
586 /**
587  * read_rindex_entry - Pull in a new resource index entry from the disk
588  * @gl: The glock covering the rindex inode
589  *
590  * Returns: 0 on success, > 0 on EOF, error code otherwise
591  */
592
593 static int read_rindex_entry(struct gfs2_inode *ip,
594                              struct file_ra_state *ra_state)
595 {
596         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
597         loff_t pos = sdp->sd_rgrps * sizeof(struct gfs2_rindex);
598         struct gfs2_rindex buf;
599         int error;
600         struct gfs2_rgrpd *rgd;
601
602         if (pos >= i_size_read(&ip->i_inode))
603                 return 1;
604
605         error = gfs2_internal_read(ip, ra_state, (char *)&buf, &pos,
606                                    sizeof(struct gfs2_rindex));
607
608         if (error != sizeof(struct gfs2_rindex))
609                 return (error == 0) ? 1 : error;
610
611         rgd = kmem_cache_zalloc(gfs2_rgrpd_cachep, GFP_NOFS);
612         error = -ENOMEM;
613         if (!rgd)
614                 return error;
615
616         rgd->rd_sbd = sdp;
617         rgd->rd_addr = be64_to_cpu(buf.ri_addr);
618         rgd->rd_length = be32_to_cpu(buf.ri_length);
619         rgd->rd_data0 = be64_to_cpu(buf.ri_data0);
620         rgd->rd_data = be32_to_cpu(buf.ri_data);
621         rgd->rd_bitbytes = be32_to_cpu(buf.ri_bitbytes);
622
623         error = compute_bitstructs(rgd);
624         if (error)
625                 goto fail;
626
627         error = gfs2_glock_get(sdp, rgd->rd_addr,
628                                &gfs2_rgrp_glops, CREATE, &rgd->rd_gl);
629         if (error)
630                 goto fail;
631
632         rgd->rd_gl->gl_object = rgd;
633         rgd->rd_flags &= ~GFS2_RDF_UPTODATE;
634         if (rgd->rd_data > sdp->sd_max_rg_data)
635                 sdp->sd_max_rg_data = rgd->rd_data;
636         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
637         error = rgd_insert(rgd);
638         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
639         if (!error)
640                 return 0;
641
642         error = 0; /* someone else read in the rgrp; free it and ignore it */
643
644 fail:
645         kfree(rgd->rd_bits);
646         kmem_cache_free(gfs2_rgrpd_cachep, rgd);
647         return error;
648 }
649
650 /**
651  * gfs2_ri_update - Pull in a new resource index from the disk
652  * @ip: pointer to the rindex inode
653  *
654  * Returns: 0 on successful update, error code otherwise
655  */
656
657 static int gfs2_ri_update(struct gfs2_inode *ip)
658 {
659         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
660         struct inode *inode = &ip->i_inode;
661         struct file_ra_state ra_state;
662         int error;
663
664         file_ra_state_init(&ra_state, inode->i_mapping);
665         do {
666                 error = read_rindex_entry(ip, &ra_state);
667         } while (error == 0);
668
669         if (error < 0)
670                 return error;
671
672         sdp->sd_rindex_uptodate = 1;
673         return 0;
674 }
675
676 /**
677  * gfs2_rindex_update - Update the rindex if required
678  * @sdp: The GFS2 superblock
679  *
680  * We grab a lock on the rindex inode to make sure that it doesn't
681  * change whilst we are performing an operation. We keep this lock
682  * for quite long periods of time compared to other locks. This
683  * doesn't matter, since it is shared and it is very, very rarely
684  * accessed in the exclusive mode (i.e. only when expanding the filesystem).
685  *
686  * This makes sure that we're using the latest copy of the resource index
687  * special file, which might have been updated if someone expanded the
688  * filesystem (via gfs2_grow utility), which adds new resource groups.
689  *
690  * Returns: 0 on succeess, error code otherwise
691  */
692
693 int gfs2_rindex_update(struct gfs2_sbd *sdp)
694 {
695         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(sdp->sd_rindex);
696         struct gfs2_glock *gl = ip->i_gl;
697         struct gfs2_holder ri_gh;
698         int error = 0;
699         int unlock_required = 0;
700
701         /* Read new copy from disk if we don't have the latest */
702         if (!sdp->sd_rindex_uptodate) {
703                 if (!gfs2_glock_is_locked_by_me(gl)) {
704                         error = gfs2_glock_nq_init(gl, LM_ST_SHARED, 0, &ri_gh);
705                         if (error)
706                                 return error;
707                         unlock_required = 1;
708                 }
709                 if (!sdp->sd_rindex_uptodate)
710                         error = gfs2_ri_update(ip);
711                 if (unlock_required)
712                         gfs2_glock_dq_uninit(&ri_gh);
713         }
714
715         return error;
716 }
717
718 static void gfs2_rgrp_in(struct gfs2_rgrpd *rgd, const void *buf)
719 {
720         const struct gfs2_rgrp *str = buf;
721         u32 rg_flags;
722
723         rg_flags = be32_to_cpu(str->rg_flags);
724         rg_flags &= ~GFS2_RDF_MASK;
725         rgd->rd_flags &= GFS2_RDF_MASK;
726         rgd->rd_flags |= rg_flags;
727         rgd->rd_free = be32_to_cpu(str->rg_free);
728         rgd->rd_dinodes = be32_to_cpu(str->rg_dinodes);
729         rgd->rd_igeneration = be64_to_cpu(str->rg_igeneration);
730 }
731
732 static void gfs2_rgrp_out(struct gfs2_rgrpd *rgd, void *buf)
733 {
734         struct gfs2_rgrp *str = buf;
735
736         str->rg_flags = cpu_to_be32(rgd->rd_flags & ~GFS2_RDF_MASK);
737         str->rg_free = cpu_to_be32(rgd->rd_free);
738         str->rg_dinodes = cpu_to_be32(rgd->rd_dinodes);
739         str->__pad = cpu_to_be32(0);
740         str->rg_igeneration = cpu_to_be64(rgd->rd_igeneration);
741         memset(&str->rg_reserved, 0, sizeof(str->rg_reserved));
742 }
743
744 /**
745  * gfs2_rgrp_go_lock - Read in a RG's header and bitmaps
746  * @rgd: the struct gfs2_rgrpd describing the RG to read in
747  *
748  * Read in all of a Resource Group's header and bitmap blocks.
749  * Caller must eventually call gfs2_rgrp_relse() to free the bitmaps.
750  *
751  * Returns: errno
752  */
753
754 int gfs2_rgrp_go_lock(struct gfs2_holder *gh)
755 {
756         struct gfs2_rgrpd *rgd = gh->gh_gl->gl_object;
757         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
758         struct gfs2_glock *gl = rgd->rd_gl;
759         unsigned int length = rgd->rd_length;
760         struct gfs2_bitmap *bi;
761         unsigned int x, y;
762         int error;
763
764         for (x = 0; x < length; x++) {
765                 bi = rgd->rd_bits + x;
766                 error = gfs2_meta_read(gl, rgd->rd_addr + x, 0, &bi->bi_bh);
767                 if (error)
768                         goto fail;
769         }
770
771         for (y = length; y--;) {
772                 bi = rgd->rd_bits + y;
773                 error = gfs2_meta_wait(sdp, bi->bi_bh);
774                 if (error)
775                         goto fail;
776                 if (gfs2_metatype_check(sdp, bi->bi_bh, y ? GFS2_METATYPE_RB :
777                                               GFS2_METATYPE_RG)) {
778                         error = -EIO;
779                         goto fail;
780                 }
781         }
782
783         if (!(rgd->rd_flags & GFS2_RDF_UPTODATE)) {
784                 for (x = 0; x < length; x++)
785                         clear_bit(GBF_FULL, &rgd->rd_bits[x].bi_flags);
786                 gfs2_rgrp_in(rgd, (rgd->rd_bits[0].bi_bh)->b_data);
787                 rgd->rd_flags |= (GFS2_RDF_UPTODATE | GFS2_RDF_CHECK);
788                 rgd->rd_free_clone = rgd->rd_free;
789         }
790
791         return 0;
792
793 fail:
794         while (x--) {
795                 bi = rgd->rd_bits + x;
796                 brelse(bi->bi_bh);
797                 bi->bi_bh = NULL;
798                 gfs2_assert_warn(sdp, !bi->bi_clone);
799         }
800
801         return error;
802 }
803
804 /**
805  * gfs2_rgrp_go_unlock - Release RG bitmaps read in with gfs2_rgrp_bh_get()
806  * @rgd: the struct gfs2_rgrpd describing the RG to read in
807  *
808  */
809
810 void gfs2_rgrp_go_unlock(struct gfs2_holder *gh)
811 {
812         struct gfs2_rgrpd *rgd = gh->gh_gl->gl_object;
813         int x, length = rgd->rd_length;
814
815         for (x = 0; x < length; x++) {
816                 struct gfs2_bitmap *bi = rgd->rd_bits + x;
817                 brelse(bi->bi_bh);
818                 bi->bi_bh = NULL;
819         }
820
821 }
822
823 int gfs2_rgrp_send_discards(struct gfs2_sbd *sdp, u64 offset,
824                              struct buffer_head *bh,
825                              const struct gfs2_bitmap *bi, unsigned minlen, u64 *ptrimmed)
826 {
827         struct super_block *sb = sdp->sd_vfs;
828         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
829         const unsigned int sects_per_blk = sdp->sd_sb.sb_bsize /
830                                            bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
831         u64 blk;
832         sector_t start = 0;
833         sector_t nr_sects = 0;
834         int rv;
835         unsigned int x;
836         u32 trimmed = 0;
837         u8 diff;
838
839         for (x = 0; x < bi->bi_len; x++) {
840                 const u8 *clone = bi->bi_clone ? bi->bi_clone : bi->bi_bh->b_data;
841                 clone += bi->bi_offset;
842                 clone += x;
843                 if (bh) {
844                         const u8 *orig = bh->b_data + bi->bi_offset + x;
845                         diff = ~(*orig | (*orig >> 1)) & (*clone | (*clone >> 1));
846                 } else {
847                         diff = ~(*clone | (*clone >> 1));
848                 }
849                 diff &= 0x55;
850                 if (diff == 0)
851                         continue;
852                 blk = offset + ((bi->bi_start + x) * GFS2_NBBY);
853                 blk *= sects_per_blk; /* convert to sectors */
854                 while(diff) {
855                         if (diff & 1) {
856                                 if (nr_sects == 0)
857                                         goto start_new_extent;
858                                 if ((start + nr_sects) != blk) {
859                                         if (nr_sects >= minlen) {
860                                                 rv = blkdev_issue_discard(bdev,
861                                                         start, nr_sects,
862                                                         GFP_NOFS, 0);
863                                                 if (rv)
864                                                         goto fail;
865                                                 trimmed += nr_sects;
866                                         }
867                                         nr_sects = 0;
868 start_new_extent:
869                                         start = blk;
870                                 }
871                                 nr_sects += sects_per_blk;
872                         }
873                         diff >>= 2;
874                         blk += sects_per_blk;
875                 }
876         }
877         if (nr_sects >= minlen) {
878                 rv = blkdev_issue_discard(bdev, start, nr_sects, GFP_NOFS, 0);
879                 if (rv)
880                         goto fail;
881                 trimmed += nr_sects;
882         }
883         if (ptrimmed)
884                 *ptrimmed = trimmed;
885         return 0;
886
887 fail:
888         if (sdp->sd_args.ar_discard)
889                 fs_warn(sdp, "error %d on discard request, turning discards off for this filesystem", rv);
890         sdp->sd_args.ar_discard = 0;
891         return -EIO;
892 }
893
894 /**
895  * gfs2_fitrim - Generate discard requests for unused bits of the filesystem
896  * @filp: Any file on the filesystem
897  * @argp: Pointer to the arguments (also used to pass result)
898  *
899  * Returns: 0 on success, otherwise error code
900  */
901
902 int gfs2_fitrim(struct file *filp, void __user *argp)
903 {
904         struct inode *inode = filp->f_dentry->d_inode;
905         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
906         struct request_queue *q = bdev_get_queue(sdp->sd_vfs->s_bdev);
907         struct buffer_head *bh;
908         struct gfs2_rgrpd *rgd;
909         struct gfs2_rgrpd *rgd_end;
910         struct gfs2_holder gh;
911         struct fstrim_range r;
912         int ret = 0;
913         u64 amt;
914         u64 trimmed = 0;
915         unsigned int x;
916
917         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
918                 return -EPERM;
919
920         if (!blk_queue_discard(q))
921                 return -EOPNOTSUPP;
922
923         if (argp == NULL) {
924                 r.start = 0;
925                 r.len = ULLONG_MAX;
926                 r.minlen = 0;
927         } else if (copy_from_user(&r, argp, sizeof(r)))
928                 return -EFAULT;
929
930         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, r.start, 0);
931         rgd_end = gfs2_blk2rgrpd(sdp, r.start + r.len, 0);
932
933         while (1) {
934
935                 ret = gfs2_glock_nq_init(rgd->rd_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
936                 if (ret)
937                         goto out;
938
939                 if (!(rgd->rd_flags & GFS2_RGF_TRIMMED)) {
940                         /* Trim each bitmap in the rgrp */
941                         for (x = 0; x < rgd->rd_length; x++) {
942                                 struct gfs2_bitmap *bi = rgd->rd_bits + x;
943                                 ret = gfs2_rgrp_send_discards(sdp, rgd->rd_data0, NULL, bi, r.minlen, &amt);
944                                 if (ret) {
945                                         gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
946                                         goto out;
947                                 }
948                                 trimmed += amt;
949                         }
950
951                         /* Mark rgrp as having been trimmed */
952                         ret = gfs2_trans_begin(sdp, RES_RG_HDR, 0);
953                         if (ret == 0) {
954                                 bh = rgd->rd_bits[0].bi_bh;
955                                 rgd->rd_flags |= GFS2_RGF_TRIMMED;
956                                 gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, bh, 1);
957                                 gfs2_rgrp_out(rgd, bh->b_data);
958                                 gfs2_trans_end(sdp);
959                         }
960                 }
961                 gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
962
963                 if (rgd == rgd_end)
964                         break;
965
966                 rgd = gfs2_rgrpd_get_next(rgd);
967         }
968
969 out:
970         r.len = trimmed << 9;
971         if (argp && copy_to_user(argp, &r, sizeof(r)))
972                 return -EFAULT;
973
974         return ret;
975 }
976
977 /**
978  * gfs2_qadata_get - get the struct gfs2_qadata structure for an inode
979  * @ip: the incore GFS2 inode structure
980  *
981  * Returns: the struct gfs2_qadata
982  */
983
984 struct gfs2_qadata *gfs2_qadata_get(struct gfs2_inode *ip)
985 {
986         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
987         int error;
988         BUG_ON(ip->i_qadata != NULL);
989         ip->i_qadata = kzalloc(sizeof(struct gfs2_qadata), GFP_NOFS);
990         error = gfs2_rindex_update(sdp);
991         if (error)
992                 fs_warn(sdp, "rindex update returns %d\n", error);
993         return ip->i_qadata;
994 }
995
996 /**
997  * gfs2_blkrsv_get - get the struct gfs2_blkreserv structure for an inode
998  * @ip: the incore GFS2 inode structure
999  *
1000  * Returns: the struct gfs2_qadata
1001  */
1002
1003 static struct gfs2_blkreserv *gfs2_blkrsv_get(struct gfs2_inode *ip)
1004 {
1005         BUG_ON(ip->i_res != NULL);
1006         ip->i_res = kzalloc(sizeof(struct gfs2_blkreserv), GFP_NOFS);
1007         return ip->i_res;
1008 }
1009
1010 /**
1011  * try_rgrp_fit - See if a given reservation will fit in a given RG
1012  * @rgd: the RG data
1013  * @ip: the inode
1014  *
1015  * If there's room for the requested blocks to be allocated from the RG:
1016  *
1017  * Returns: 1 on success (it fits), 0 on failure (it doesn't fit)
1018  */
1019
1020 static int try_rgrp_fit(const struct gfs2_rgrpd *rgd, const struct gfs2_inode *ip)
1021 {
1022         const struct gfs2_blkreserv *rs = ip->i_res;
1023
1024         if (rgd->rd_flags & (GFS2_RGF_NOALLOC | GFS2_RDF_ERROR))
1025                 return 0;
1026         if (rgd->rd_free_clone >= rs->rs_requested)
1027                 return 1;
1028         return 0;
1029 }
1030
1031 static inline u32 gfs2_bi2rgd_blk(struct gfs2_bitmap *bi, u32 blk)
1032 {
1033         return (bi->bi_start * GFS2_NBBY) + blk;
1034 }
1035
1036 /**
1037  * try_rgrp_unlink - Look for any unlinked, allocated, but unused inodes
1038  * @rgd: The rgrp
1039  *
1040  * Returns: 0 if no error
1041  *          The inode, if one has been found, in inode.
1042  */
1043
1044 static void try_rgrp_unlink(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 *last_unlinked, u64 skip)
1045 {
1046         u32 goal = 0, block;
1047         u64 no_addr;
1048         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
1049         struct gfs2_glock *gl;
1050         struct gfs2_inode *ip;
1051         int error;
1052         int found = 0;
1053         struct gfs2_bitmap *bi;
1054
1055         while (goal < rgd->rd_data) {
1056                 down_write(&sdp->sd_log_flush_lock);
1057                 block = rgblk_search(rgd, goal, GFS2_BLKST_UNLINKED, &bi);
1058                 up_write(&sdp->sd_log_flush_lock);
1059                 if (block == BFITNOENT)
1060                         break;
1061
1062                 block = gfs2_bi2rgd_blk(bi, block);
1063                 /* rgblk_search can return a block < goal, so we need to
1064                    keep it marching forward. */
1065                 no_addr = block + rgd->rd_data0;
1066                 goal = max(block + 1, goal + 1);
1067                 if (*last_unlinked != NO_BLOCK && no_addr <= *last_unlinked)
1068                         continue;
1069                 if (no_addr == skip)
1070                         continue;
1071                 *last_unlinked = no_addr;
1072
1073                 error = gfs2_glock_get(sdp, no_addr, &gfs2_inode_glops, CREATE, &gl);
1074                 if (error)
1075                         continue;
1076
1077                 /* If the inode is already in cache, we can ignore it here
1078                  * because the existing inode disposal code will deal with
1079                  * it when all refs have gone away. Accessing gl_object like
1080                  * this is not safe in general. Here it is ok because we do
1081                  * not dereference the pointer, and we only need an approx
1082                  * answer to whether it is NULL or not.
1083                  */
1084                 ip = gl->gl_object;
1085
1086                 if (ip || queue_work(gfs2_delete_workqueue, &gl->gl_delete) == 0)
1087                         gfs2_glock_put(gl);
1088                 else
1089                         found++;
1090
1091                 /* Limit reclaim to sensible number of tasks */
1092                 if (found > NR_CPUS)
1093                         return;
1094         }
1095
1096         rgd->rd_flags &= ~GFS2_RDF_CHECK;
1097         return;
1098 }
1099
1100 /**
1101  * get_local_rgrp - Choose and lock a rgrp for allocation
1102  * @ip: the inode to reserve space for
1103  * @rgp: the chosen and locked rgrp
1104  *
1105  * Try to acquire rgrp in way which avoids contending with others.
1106  *
1107  * Returns: errno
1108  */
1109
1110 static int get_local_rgrp(struct gfs2_inode *ip, u64 *last_unlinked)
1111 {
1112         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1113         struct gfs2_rgrpd *rgd, *begin = NULL;
1114         struct gfs2_blkreserv *rs = ip->i_res;
1115         int error, rg_locked, flags = LM_FLAG_TRY;
1116         int loops = 0;
1117
1118         if (ip->i_rgd && rgrp_contains_block(ip->i_rgd, ip->i_goal))
1119                 rgd = begin = ip->i_rgd;
1120         else
1121                 rgd = begin = gfs2_blk2rgrpd(sdp, ip->i_goal, 1);
1122
1123         if (rgd == NULL)
1124                 return -EBADSLT;
1125
1126         while (loops < 3) {
1127                 rg_locked = 0;
1128
1129                 if (gfs2_glock_is_locked_by_me(rgd->rd_gl)) {
1130                         rg_locked = 1;
1131                         error = 0;
1132                 } else {
1133                         error = gfs2_glock_nq_init(rgd->rd_gl, LM_ST_EXCLUSIVE,
1134                                                    flags, &rs->rs_rgd_gh);
1135                 }
1136                 switch (error) {
1137                 case 0:
1138                         if (try_rgrp_fit(rgd, ip)) {
1139                                 ip->i_rgd = rgd;
1140                                 return 0;
1141                         }
1142                         if (rgd->rd_flags & GFS2_RDF_CHECK)
1143                                 try_rgrp_unlink(rgd, last_unlinked, ip->i_no_addr);
1144                         if (!rg_locked)
1145                                 gfs2_glock_dq_uninit(&rs->rs_rgd_gh);
1146                         /* fall through */
1147                 case GLR_TRYFAILED:
1148                         rgd = gfs2_rgrpd_get_next(rgd);
1149                         if (rgd == begin) {
1150                                 flags = 0;
1151                                 loops++;
1152                         }
1153                         break;
1154                 default:
1155                         return error;
1156                 }
1157         }
1158
1159         return -ENOSPC;
1160 }
1161
1162 static void gfs2_blkrsv_put(struct gfs2_inode *ip)
1163 {
1164         BUG_ON(ip->i_res == NULL);
1165         kfree(ip->i_res);
1166         ip->i_res = NULL;
1167 }
1168
1169 /**
1170  * gfs2_inplace_reserve - Reserve space in the filesystem
1171  * @ip: the inode to reserve space for
1172  *
1173  * Returns: errno
1174  */
1175
1176 int gfs2_inplace_reserve(struct gfs2_inode *ip, u32 requested)
1177 {
1178         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1179         struct gfs2_blkreserv *rs;
1180         int error = 0;
1181         u64 last_unlinked = NO_BLOCK;
1182         int tries = 0;
1183
1184         rs = gfs2_blkrsv_get(ip);
1185         if (!rs)
1186                 return -ENOMEM;
1187
1188         rs->rs_requested = requested;
1189         if (gfs2_assert_warn(sdp, requested)) {
1190                 error = -EINVAL;
1191                 goto out;
1192         }
1193
1194         do {
1195                 error = get_local_rgrp(ip, &last_unlinked);
1196                 if (error != -ENOSPC)
1197                         break;
1198                 /* Check that fs hasn't grown if writing to rindex */
1199                 if (ip == GFS2_I(sdp->sd_rindex) && !sdp->sd_rindex_uptodate) {
1200                         error = gfs2_ri_update(ip);
1201                         if (error)
1202                                 break;
1203                         continue;
1204                 }
1205                 /* Flushing the log may release space */
1206                 gfs2_log_flush(sdp, NULL);
1207         } while (tries++ < 3);
1208
1209 out:
1210         if (error)
1211                 gfs2_blkrsv_put(ip);
1212         return error;
1213 }
1214
1215 /**
1216  * gfs2_inplace_release - release an inplace reservation
1217  * @ip: the inode the reservation was taken out on
1218  *
1219  * Release a reservation made by gfs2_inplace_reserve().
1220  */
1221
1222 void gfs2_inplace_release(struct gfs2_inode *ip)
1223 {
1224         struct gfs2_blkreserv *rs = ip->i_res;
1225
1226         if (rs->rs_rgd_gh.gh_gl)
1227                 gfs2_glock_dq_uninit(&rs->rs_rgd_gh);
1228         gfs2_blkrsv_put(ip);
1229 }
1230
1231 /**
1232  * gfs2_get_block_type - Check a block in a RG is of given type
1233  * @rgd: the resource group holding the block
1234  * @block: the block number
1235  *
1236  * Returns: The block type (GFS2_BLKST_*)
1237  */
1238
1239 static unsigned char gfs2_get_block_type(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 block)
1240 {
1241         struct gfs2_bitmap *bi = NULL;
1242         u32 length, rgrp_block, buf_block;
1243         unsigned int buf;
1244         unsigned char type;
1245
1246         length = rgd->rd_length;
1247         rgrp_block = block - rgd->rd_data0;
1248
1249         for (buf = 0; buf < length; buf++) {
1250                 bi = rgd->rd_bits + buf;
1251                 if (rgrp_block < (bi->bi_start + bi->bi_len) * GFS2_NBBY)
1252                         break;
1253         }
1254
1255         gfs2_assert(rgd->rd_sbd, buf < length);
1256         buf_block = rgrp_block - bi->bi_start * GFS2_NBBY;
1257
1258         type = gfs2_testbit(rgd, bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset,
1259                            bi->bi_len, buf_block);
1260
1261         return type;
1262 }
1263
1264 /**
1265  * rgblk_search - find a block in @state
1266  * @rgd: the resource group descriptor
1267  * @goal: the goal block within the RG (start here to search for avail block)
1268  * @state: GFS2_BLKST_XXX the before-allocation state to find
1269  * @dinode: TRUE if the first block we allocate is for a dinode
1270  * @rbi: address of the pointer to the bitmap containing the block found
1271  *
1272  * Walk rgrp's bitmap to find bits that represent a block in @state.
1273  *
1274  * This function never fails, because we wouldn't call it unless we
1275  * know (from reservation results, etc.) that a block is available.
1276  *
1277  * Scope of @goal is just within rgrp, not the whole filesystem.
1278  * Scope of @returned block is just within bitmap, not the whole filesystem.
1279  *
1280  * Returns: the block number found relative to the bitmap rbi
1281  */
1282
1283 static u32 rgblk_search(struct gfs2_rgrpd *rgd, u32 goal,
1284                         unsigned char state,
1285                         struct gfs2_bitmap **rbi)
1286 {
1287         struct gfs2_bitmap *bi = NULL;
1288         const u32 length = rgd->rd_length;
1289         u32 blk = BFITNOENT;
1290         unsigned int buf, x;
1291         const u8 *buffer = NULL;
1292
1293         *rbi = NULL;
1294         /* Find bitmap block that contains bits for goal block */
1295         for (buf = 0; buf < length; buf++) {
1296                 bi = rgd->rd_bits + buf;
1297                 /* Convert scope of "goal" from rgrp-wide to within found bit block */
1298                 if (goal < (bi->bi_start + bi->bi_len) * GFS2_NBBY) {
1299                         goal -= bi->bi_start * GFS2_NBBY;
1300                         goto do_search;
1301                 }
1302         }
1303         buf = 0;
1304         goal = 0;
1305
1306 do_search:
1307         /* Search (up to entire) bitmap in this rgrp for allocatable block.
1308            "x <= length", instead of "x < length", because we typically start
1309            the search in the middle of a bit block, but if we can't find an
1310            allocatable block anywhere else, we want to be able wrap around and
1311            search in the first part of our first-searched bit block.  */
1312         for (x = 0; x <= length; x++) {
1313                 bi = rgd->rd_bits + buf;
1314
1315                 if (test_bit(GBF_FULL, &bi->bi_flags) &&
1316                     (state == GFS2_BLKST_FREE))
1317                         goto skip;
1318
1319                 /* The GFS2_BLKST_UNLINKED state doesn't apply to the clone
1320                    bitmaps, so we must search the originals for that. */
1321                 buffer = bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset;
1322                 WARN_ON(!buffer_uptodate(bi->bi_bh));
1323                 if (state != GFS2_BLKST_UNLINKED && bi->bi_clone)
1324                         buffer = bi->bi_clone + bi->bi_offset;
1325
1326                 blk = gfs2_bitfit(buffer, bi->bi_len, goal, state);
1327                 if (blk != BFITNOENT)
1328                         break;
1329
1330                 if ((goal == 0) && (state == GFS2_BLKST_FREE))
1331                         set_bit(GBF_FULL, &bi->bi_flags);
1332
1333                 /* Try next bitmap block (wrap back to rgrp header if at end) */
1334 skip:
1335                 buf++;
1336                 buf %= length;
1337                 goal = 0;
1338         }
1339
1340         if (blk != BFITNOENT)
1341                 *rbi = bi;
1342
1343         return blk;
1344 }
1345
1346 /**
1347  * gfs2_alloc_extent - allocate an extent from a given bitmap
1348  * @rgd: the resource group descriptor
1349  * @bi: the bitmap within the rgrp
1350  * @blk: the block within the bitmap
1351  * @dinode: TRUE if the first block we allocate is for a dinode
1352  * @n: The extent length
1353  *
1354  * Add the found bitmap buffer to the transaction.
1355  * Set the found bits to @new_state to change block's allocation state.
1356  * Returns: starting block number of the extent (fs scope)
1357  */
1358 static u64 gfs2_alloc_extent(struct gfs2_rgrpd *rgd, struct gfs2_bitmap *bi,
1359                              u32 blk, bool dinode, unsigned int *n)
1360 {
1361         const unsigned int elen = *n;
1362         u32 goal;
1363         const u8 *buffer = NULL;
1364
1365         *n = 0;
1366         buffer = bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset;
1367         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, bi->bi_bh, 1);
1368         gfs2_setbit(rgd, bi->bi_bh->b_data, bi->bi_clone, bi->bi_offset,
1369                     bi, blk, dinode ? GFS2_BLKST_DINODE : GFS2_BLKST_USED);
1370         (*n)++;
1371         goal = blk;
1372         while (*n < elen) {
1373                 goal++;
1374                 if (goal >= (bi->bi_len * GFS2_NBBY))
1375                         break;
1376                 if (gfs2_testbit(rgd, buffer, bi->bi_len, goal) !=
1377                     GFS2_BLKST_FREE)
1378                         break;
1379                 gfs2_setbit(rgd, bi->bi_bh->b_data, bi->bi_clone, bi->bi_offset,
1380                             bi, goal, GFS2_BLKST_USED);
1381                 (*n)++;
1382         }
1383         blk = gfs2_bi2rgd_blk(bi, blk);
1384         rgd->rd_last_alloc = blk + *n - 1;
1385         return rgd->rd_data0 + blk;
1386 }
1387
1388 /**
1389  * rgblk_free - Change alloc state of given block(s)
1390  * @sdp: the filesystem
1391  * @bstart: the start of a run of blocks to free
1392  * @blen: the length of the block run (all must lie within ONE RG!)
1393  * @new_state: GFS2_BLKST_XXX the after-allocation block state
1394  *
1395  * Returns:  Resource group containing the block(s)
1396  */
1397
1398 static struct gfs2_rgrpd *rgblk_free(struct gfs2_sbd *sdp, u64 bstart,
1399                                      u32 blen, unsigned char new_state)
1400 {
1401         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1402         struct gfs2_bitmap *bi = NULL;
1403         u32 length, rgrp_blk, buf_blk;
1404         unsigned int buf;
1405
1406         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, bstart, 1);
1407         if (!rgd) {
1408                 if (gfs2_consist(sdp))
1409                         fs_err(sdp, "block = %llu\n", (unsigned long long)bstart);
1410                 return NULL;
1411         }
1412
1413         length = rgd->rd_length;
1414
1415         rgrp_blk = bstart - rgd->rd_data0;
1416
1417         while (blen--) {
1418                 for (buf = 0; buf < length; buf++) {
1419                         bi = rgd->rd_bits + buf;
1420                         if (rgrp_blk < (bi->bi_start + bi->bi_len) * GFS2_NBBY)
1421                                 break;
1422                 }
1423
1424                 gfs2_assert(rgd->rd_sbd, buf < length);
1425
1426                 buf_blk = rgrp_blk - bi->bi_start * GFS2_NBBY;
1427                 rgrp_blk++;
1428
1429                 if (!bi->bi_clone) {
1430                         bi->bi_clone = kmalloc(bi->bi_bh->b_size,
1431                                                GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
1432                         memcpy(bi->bi_clone + bi->bi_offset,
1433                                bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset,
1434                                bi->bi_len);
1435                 }
1436                 gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, bi->bi_bh, 1);
1437                 gfs2_setbit(rgd, bi->bi_bh->b_data, NULL, bi->bi_offset,
1438                             bi, buf_blk, new_state);
1439         }
1440
1441         return rgd;
1442 }
1443
1444 /**
1445  * gfs2_rgrp_dump - print out an rgrp
1446  * @seq: The iterator
1447  * @gl: The glock in question
1448  *
1449  */
1450
1451 int gfs2_rgrp_dump(struct seq_file *seq, const struct gfs2_glock *gl)
1452 {
1453         const struct gfs2_rgrpd *rgd = gl->gl_object;
1454         if (rgd == NULL)
1455                 return 0;
1456         gfs2_print_dbg(seq, " R: n:%llu f:%02x b:%u/%u i:%u\n",
1457                        (unsigned long long)rgd->rd_addr, rgd->rd_flags,
1458                        rgd->rd_free, rgd->rd_free_clone, rgd->rd_dinodes);
1459         return 0;
1460 }
1461
1462 static void gfs2_rgrp_error(struct gfs2_rgrpd *rgd)
1463 {
1464         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
1465         fs_warn(sdp, "rgrp %llu has an error, marking it readonly until umount\n",
1466                 (unsigned long long)rgd->rd_addr);
1467         fs_warn(sdp, "umount on all nodes and run fsck.gfs2 to fix the error\n");
1468         gfs2_rgrp_dump(NULL, rgd->rd_gl);
1469         rgd->rd_flags |= GFS2_RDF_ERROR;
1470 }
1471
1472 /**
1473  * gfs2_alloc_blocks - Allocate one or more blocks of data and/or a dinode
1474  * @ip: the inode to allocate the block for
1475  * @bn: Used to return the starting block number
1476  * @ndata: requested number of blocks/extent length (value/result)
1477  * @dinode: 1 if we're allocating a dinode block, else 0
1478  * @generation: the generation number of the inode
1479  *
1480  * Returns: 0 or error
1481  */
1482
1483 int gfs2_alloc_blocks(struct gfs2_inode *ip, u64 *bn, unsigned int *nblocks,
1484                       bool dinode, u64 *generation)
1485 {
1486         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1487         struct buffer_head *dibh;
1488         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1489         unsigned int ndata;
1490         u32 goal, blk; /* block, within the rgrp scope */
1491         u64 block; /* block, within the file system scope */
1492         int error;
1493         struct gfs2_bitmap *bi;
1494
1495         /* Only happens if there is a bug in gfs2, return something distinctive
1496          * to ensure that it is noticed.
1497          */
1498         if (ip->i_res == NULL)
1499                 return -ECANCELED;
1500
1501         rgd = ip->i_rgd;
1502
1503         if (!dinode && rgrp_contains_block(rgd, ip->i_goal))
1504                 goal = ip->i_goal - rgd->rd_data0;
1505         else
1506                 goal = rgd->rd_last_alloc;
1507
1508         blk = rgblk_search(rgd, goal, GFS2_BLKST_FREE, &bi);
1509
1510         /* Since all blocks are reserved in advance, this shouldn't happen */
1511         if (blk == BFITNOENT)
1512                 goto rgrp_error;
1513
1514         block = gfs2_alloc_extent(rgd, bi, blk, dinode, nblocks);
1515         ndata = *nblocks;
1516         if (dinode)
1517                 ndata--;
1518
1519         if (!dinode) {
1520                 ip->i_goal = block + ndata - 1;
1521                 error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
1522                 if (error == 0) {
1523                         struct gfs2_dinode *di =
1524                                 (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 =
1527                                 cpu_to_be64(ip->i_goal);
1528                         brelse(dibh);
1529                 }
1530         }
1531         if (rgd->rd_free < *nblocks)
1532                 goto rgrp_error;
1533
1534         rgd->rd_free -= *nblocks;
1535         if (dinode) {
1536                 rgd->rd_dinodes++;
1537                 *generation = rgd->rd_igeneration++;
1538                 if (*generation == 0)
1539                         *generation = rgd->rd_igeneration++;
1540         }
1541
1542         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
1543         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1544
1545         gfs2_statfs_change(sdp, 0, -(s64)*nblocks, dinode ? 1 : 0);
1546         if (dinode)
1547                 gfs2_trans_add_unrevoke(sdp, block, 1);
1548
1549         /*
1550          * This needs reviewing to see why we cannot do the quota change
1551          * at this point in the dinode case.
1552          */
1553         if (ndata)
1554                 gfs2_quota_change(ip, ndata, ip->i_inode.i_uid,
1555                                   ip->i_inode.i_gid);
1556
1557         rgd->rd_free_clone -= *nblocks;
1558         trace_gfs2_block_alloc(ip, block, *nblocks,
1559                                dinode ? GFS2_BLKST_DINODE : GFS2_BLKST_USED);
1560         *bn = block;
1561         return 0;
1562
1563 rgrp_error:
1564         gfs2_rgrp_error(rgd);
1565         return -EIO;
1566 }
1567
1568 /**
1569  * __gfs2_free_blocks - free a contiguous run of block(s)
1570  * @ip: the inode these blocks are being freed from
1571  * @bstart: first block of a run of contiguous blocks
1572  * @blen: the length of the block run
1573  * @meta: 1 if the blocks represent metadata
1574  *
1575  */
1576
1577 void __gfs2_free_blocks(struct gfs2_inode *ip, u64 bstart, u32 blen, int meta)
1578 {
1579         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1580         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1581
1582         rgd = rgblk_free(sdp, bstart, blen, GFS2_BLKST_FREE);
1583         if (!rgd)
1584                 return;
1585         trace_gfs2_block_alloc(ip, bstart, blen, GFS2_BLKST_FREE);
1586         rgd->rd_free += blen;
1587         rgd->rd_flags &= ~GFS2_RGF_TRIMMED;
1588         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
1589         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1590
1591         /* Directories keep their data in the metadata address space */
1592         if (meta || ip->i_depth)
1593                 gfs2_meta_wipe(ip, bstart, blen);
1594 }
1595
1596 /**
1597  * gfs2_free_meta - free a contiguous run of data block(s)
1598  * @ip: the inode these blocks are being freed from
1599  * @bstart: first block of a run of contiguous blocks
1600  * @blen: the length of the block run
1601  *
1602  */
1603
1604 void gfs2_free_meta(struct gfs2_inode *ip, u64 bstart, u32 blen)
1605 {
1606         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1607
1608         __gfs2_free_blocks(ip, bstart, blen, 1);
1609         gfs2_statfs_change(sdp, 0, +blen, 0);
1610         gfs2_quota_change(ip, -(s64)blen, ip->i_inode.i_uid, ip->i_inode.i_gid);
1611 }
1612
1613 void gfs2_unlink_di(struct inode *inode)
1614 {
1615         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1616         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1617         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1618         u64 blkno = ip->i_no_addr;
1619
1620         rgd = rgblk_free(sdp, blkno, 1, GFS2_BLKST_UNLINKED);
1621         if (!rgd)
1622                 return;
1623         trace_gfs2_block_alloc(ip, blkno, 1, GFS2_BLKST_UNLINKED);
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
1628 static void gfs2_free_uninit_di(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 blkno)
1629 {
1630         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
1631         struct gfs2_rgrpd *tmp_rgd;
1632
1633         tmp_rgd = rgblk_free(sdp, blkno, 1, GFS2_BLKST_FREE);
1634         if (!tmp_rgd)
1635                 return;
1636         gfs2_assert_withdraw(sdp, rgd == tmp_rgd);
1637
1638         if (!rgd->rd_dinodes)
1639                 gfs2_consist_rgrpd(rgd);
1640         rgd->rd_dinodes--;
1641         rgd->rd_free++;
1642
1643         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
1644         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1645
1646         gfs2_statfs_change(sdp, 0, +1, -1);
1647 }
1648
1649
1650 void gfs2_free_di(struct gfs2_rgrpd *rgd, struct gfs2_inode *ip)
1651 {
1652         gfs2_free_uninit_di(rgd, ip->i_no_addr);
1653         trace_gfs2_block_alloc(ip, ip->i_no_addr, 1, GFS2_BLKST_FREE);
1654         gfs2_quota_change(ip, -1, ip->i_inode.i_uid, ip->i_inode.i_gid);
1655         gfs2_meta_wipe(ip, ip->i_no_addr, 1);
1656 }
1657
1658 /**
1659  * gfs2_check_blk_type - Check the type of a block
1660  * @sdp: The superblock
1661  * @no_addr: The block number to check
1662  * @type: The block type we are looking for
1663  *
1664  * Returns: 0 if the block type matches the expected type
1665  *          -ESTALE if it doesn't match
1666  *          or -ve errno if something went wrong while checking
1667  */
1668
1669 int gfs2_check_blk_type(struct gfs2_sbd *sdp, u64 no_addr, unsigned int type)
1670 {
1671         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1672         struct gfs2_holder rgd_gh;
1673         int error = -EINVAL;
1674
1675         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, no_addr, 1);
1676         if (!rgd)
1677                 goto fail;
1678
1679         error = gfs2_glock_nq_init(rgd->rd_gl, LM_ST_SHARED, 0, &rgd_gh);
1680         if (error)
1681                 goto fail;
1682
1683         if (gfs2_get_block_type(rgd, no_addr) != type)
1684                 error = -ESTALE;
1685
1686         gfs2_glock_dq_uninit(&rgd_gh);
1687 fail:
1688         return error;
1689 }
1690
1691 /**
1692  * gfs2_rlist_add - add a RG to a list of RGs
1693  * @ip: the inode
1694  * @rlist: the list of resource groups
1695  * @block: the block
1696  *
1697  * Figure out what RG a block belongs to and add that RG to the list
1698  *
1699  * FIXME: Don't use NOFAIL
1700  *
1701  */
1702
1703 void gfs2_rlist_add(struct gfs2_inode *ip, struct gfs2_rgrp_list *rlist,
1704                     u64 block)
1705 {
1706         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1707         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1708         struct gfs2_rgrpd **tmp;
1709         unsigned int new_space;
1710         unsigned int x;
1711
1712         if (gfs2_assert_warn(sdp, !rlist->rl_ghs))
1713                 return;
1714
1715         if (ip->i_rgd && rgrp_contains_block(ip->i_rgd, block))
1716                 rgd = ip->i_rgd;
1717         else
1718                 rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, block, 1);
1719         if (!rgd) {
1720                 fs_err(sdp, "rlist_add: no rgrp for block %llu\n", (unsigned long long)block);
1721                 return;
1722         }
1723         ip->i_rgd = rgd;
1724
1725         for (x = 0; x < rlist->rl_rgrps; x++)
1726                 if (rlist->rl_rgd[x] == rgd)
1727                         return;
1728
1729         if (rlist->rl_rgrps == rlist->rl_space) {
1730                 new_space = rlist->rl_space + 10;
1731
1732                 tmp = kcalloc(new_space, sizeof(struct gfs2_rgrpd *),
1733                               GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
1734
1735                 if (rlist->rl_rgd) {
1736                         memcpy(tmp, rlist->rl_rgd,
1737                                rlist->rl_space * sizeof(struct gfs2_rgrpd *));
1738                         kfree(rlist->rl_rgd);
1739                 }
1740
1741                 rlist->rl_space = new_space;
1742                 rlist->rl_rgd = tmp;
1743         }
1744
1745         rlist->rl_rgd[rlist->rl_rgrps++] = rgd;
1746 }
1747
1748 /**
1749  * gfs2_rlist_alloc - all RGs have been added to the rlist, now allocate
1750  *      and initialize an array of glock holders for them
1751  * @rlist: the list of resource groups
1752  * @state: the lock state to acquire the RG lock in
1753  * @flags: the modifier flags for the holder structures
1754  *
1755  * FIXME: Don't use NOFAIL
1756  *
1757  */
1758
1759 void gfs2_rlist_alloc(struct gfs2_rgrp_list *rlist, unsigned int state)
1760 {
1761         unsigned int x;
1762
1763         rlist->rl_ghs = kcalloc(rlist->rl_rgrps, sizeof(struct gfs2_holder),
1764                                 GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
1765         for (x = 0; x < rlist->rl_rgrps; x++)
1766                 gfs2_holder_init(rlist->rl_rgd[x]->rd_gl,
1767                                 state, 0,
1768                                 &rlist->rl_ghs[x]);
1769 }
1770
1771 /**
1772  * gfs2_rlist_free - free a resource group list
1773  * @list: the list of resource groups
1774  *
1775  */
1776
1777 void gfs2_rlist_free(struct gfs2_rgrp_list *rlist)
1778 {
1779         unsigned int x;
1780
1781         kfree(rlist->rl_rgd);
1782
1783         if (rlist->rl_ghs) {
1784                 for (x = 0; x < rlist->rl_rgrps; x++)
1785                         gfs2_holder_uninit(&rlist->rl_ghs[x]);
1786                 kfree(rlist->rl_ghs);
1787         }
1788 }
1789