GFS2: Use rbm for gfs2_testbit()
[firefly-linux-kernel-4.4.55.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 #define RSRV_CONTENTION_FACTOR 4
39 #define RGRP_RSRV_MAX_CONTENDERS 2
40
41 #if BITS_PER_LONG == 32
42 #define LBITMASK   (0x55555555UL)
43 #define LBITSKIP55 (0x55555555UL)
44 #define LBITSKIP00 (0x00000000UL)
45 #else
46 #define LBITMASK   (0x5555555555555555UL)
47 #define LBITSKIP55 (0x5555555555555555UL)
48 #define LBITSKIP00 (0x0000000000000000UL)
49 #endif
50
51 /*
52  * These routines are used by the resource group routines (rgrp.c)
53  * to keep track of block allocation.  Each block is represented by two
54  * bits.  So, each byte represents GFS2_NBBY (i.e. 4) blocks.
55  *
56  * 0 = Free
57  * 1 = Used (not metadata)
58  * 2 = Unlinked (still in use) inode
59  * 3 = Used (metadata)
60  */
61
62 static const char valid_change[16] = {
63                 /* current */
64         /* n */ 0, 1, 1, 1,
65         /* e */ 1, 0, 0, 0,
66         /* w */ 0, 0, 0, 1,
67                 1, 0, 0, 0
68 };
69
70 /**
71  * gfs2_setbit - Set a bit in the bitmaps
72  * @rgd: the resource group descriptor
73  * @buf2: the clone buffer that holds the bitmaps
74  * @bi: the bitmap structure
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 *buf2,
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 = bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset + (block / GFS2_NBBY);
89         end = bi->bi_bh->b_data + bi->bi_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 + bi->bi_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  * @rbm: The bit to test
121  *
122  * Returns: The two bit block state of the requested bit
123  */
124
125 static inline u8 gfs2_testbit(const struct gfs2_rbm *rbm)
126 {
127         const u8 *buffer = rbm->bi->bi_bh->b_data + rbm->bi->bi_offset;
128         const u8 *byte;
129         unsigned int bit;
130
131         byte = buffer + (rbm->offset / GFS2_NBBY);
132         bit = (rbm->offset % GFS2_NBBY) * GFS2_BIT_SIZE;
133
134         return (*byte >> bit) & GFS2_BIT_MASK;
135 }
136
137 /**
138  * gfs2_bit_search
139  * @ptr: Pointer to bitmap data
140  * @mask: Mask to use (normally 0x55555.... but adjusted for search start)
141  * @state: The state we are searching for
142  *
143  * We xor the bitmap data with a patter which is the bitwise opposite
144  * of what we are looking for, this gives rise to a pattern of ones
145  * wherever there is a match. Since we have two bits per entry, we
146  * take this pattern, shift it down by one place and then and it with
147  * the original. All the even bit positions (0,2,4, etc) then represent
148  * successful matches, so we mask with 0x55555..... to remove the unwanted
149  * odd bit positions.
150  *
151  * This allows searching of a whole u64 at once (32 blocks) with a
152  * single test (on 64 bit arches).
153  */
154
155 static inline u64 gfs2_bit_search(const __le64 *ptr, u64 mask, u8 state)
156 {
157         u64 tmp;
158         static const u64 search[] = {
159                 [0] = 0xffffffffffffffffULL,
160                 [1] = 0xaaaaaaaaaaaaaaaaULL,
161                 [2] = 0x5555555555555555ULL,
162                 [3] = 0x0000000000000000ULL,
163         };
164         tmp = le64_to_cpu(*ptr) ^ search[state];
165         tmp &= (tmp >> 1);
166         tmp &= mask;
167         return tmp;
168 }
169
170 /**
171  * rs_cmp - multi-block reservation range compare
172  * @blk: absolute file system block number of the new reservation
173  * @len: number of blocks in the new reservation
174  * @rs: existing reservation to compare against
175  *
176  * returns: 1 if the block range is beyond the reach of the reservation
177  *         -1 if the block range is before the start of the reservation
178  *          0 if the block range overlaps with the reservation
179  */
180 static inline int rs_cmp(u64 blk, u32 len, struct gfs2_blkreserv *rs)
181 {
182         u64 startblk = gfs2_rbm_to_block(&rs->rs_rbm);
183
184         if (blk >= startblk + rs->rs_free)
185                 return 1;
186         if (blk + len - 1 < startblk)
187                 return -1;
188         return 0;
189 }
190
191 /**
192  * gfs2_bitfit - Search an rgrp's bitmap buffer to find a bit-pair representing
193  *       a block in a given allocation state.
194  * @buf: the buffer that holds the bitmaps
195  * @len: the length (in bytes) of the buffer
196  * @goal: start search at this block's bit-pair (within @buffer)
197  * @state: GFS2_BLKST_XXX the state of the block we're looking for.
198  *
199  * Scope of @goal and returned block number is only within this bitmap buffer,
200  * not entire rgrp or filesystem.  @buffer will be offset from the actual
201  * beginning of a bitmap block buffer, skipping any header structures, but
202  * headers are always a multiple of 64 bits long so that the buffer is
203  * always aligned to a 64 bit boundary.
204  *
205  * The size of the buffer is in bytes, but is it assumed that it is
206  * always ok to read a complete multiple of 64 bits at the end
207  * of the block in case the end is no aligned to a natural boundary.
208  *
209  * Return: the block number (bitmap buffer scope) that was found
210  */
211
212 static u32 gfs2_bitfit(const u8 *buf, const unsigned int len,
213                        u32 goal, u8 state)
214 {
215         u32 spoint = (goal << 1) & ((8*sizeof(u64)) - 1);
216         const __le64 *ptr = ((__le64 *)buf) + (goal >> 5);
217         const __le64 *end = (__le64 *)(buf + ALIGN(len, sizeof(u64)));
218         u64 tmp;
219         u64 mask = 0x5555555555555555ULL;
220         u32 bit;
221
222         /* Mask off bits we don't care about at the start of the search */
223         mask <<= spoint;
224         tmp = gfs2_bit_search(ptr, mask, state);
225         ptr++;
226         while(tmp == 0 && ptr < end) {
227                 tmp = gfs2_bit_search(ptr, 0x5555555555555555ULL, state);
228                 ptr++;
229         }
230         /* Mask off any bits which are more than len bytes from the start */
231         if (ptr == end && (len & (sizeof(u64) - 1)))
232                 tmp &= (((u64)~0) >> (64 - 8*(len & (sizeof(u64) - 1))));
233         /* Didn't find anything, so return */
234         if (tmp == 0)
235                 return BFITNOENT;
236         ptr--;
237         bit = __ffs64(tmp);
238         bit /= 2;       /* two bits per entry in the bitmap */
239         return (((const unsigned char *)ptr - buf) * GFS2_NBBY) + bit;
240 }
241
242 /**
243  * gfs2_bitcount - count the number of bits in a certain state
244  * @rgd: the resource group descriptor
245  * @buffer: the buffer that holds the bitmaps
246  * @buflen: the length (in bytes) of the buffer
247  * @state: the state of the block we're looking for
248  *
249  * Returns: The number of bits
250  */
251
252 static u32 gfs2_bitcount(struct gfs2_rgrpd *rgd, const u8 *buffer,
253                          unsigned int buflen, u8 state)
254 {
255         const u8 *byte = buffer;
256         const u8 *end = buffer + buflen;
257         const u8 state1 = state << 2;
258         const u8 state2 = state << 4;
259         const u8 state3 = state << 6;
260         u32 count = 0;
261
262         for (; byte < end; byte++) {
263                 if (((*byte) & 0x03) == state)
264                         count++;
265                 if (((*byte) & 0x0C) == state1)
266                         count++;
267                 if (((*byte) & 0x30) == state2)
268                         count++;
269                 if (((*byte) & 0xC0) == state3)
270                         count++;
271         }
272
273         return count;
274 }
275
276 /**
277  * gfs2_rgrp_verify - Verify that a resource group is consistent
278  * @rgd: the rgrp
279  *
280  */
281
282 void gfs2_rgrp_verify(struct gfs2_rgrpd *rgd)
283 {
284         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
285         struct gfs2_bitmap *bi = NULL;
286         u32 length = rgd->rd_length;
287         u32 count[4], tmp;
288         int buf, x;
289
290         memset(count, 0, 4 * sizeof(u32));
291
292         /* Count # blocks in each of 4 possible allocation states */
293         for (buf = 0; buf < length; buf++) {
294                 bi = rgd->rd_bits + buf;
295                 for (x = 0; x < 4; x++)
296                         count[x] += gfs2_bitcount(rgd,
297                                                   bi->bi_bh->b_data +
298                                                   bi->bi_offset,
299                                                   bi->bi_len, x);
300         }
301
302         if (count[0] != rgd->rd_free) {
303                 if (gfs2_consist_rgrpd(rgd))
304                         fs_err(sdp, "free data mismatch:  %u != %u\n",
305                                count[0], rgd->rd_free);
306                 return;
307         }
308
309         tmp = rgd->rd_data - rgd->rd_free - rgd->rd_dinodes;
310         if (count[1] != tmp) {
311                 if (gfs2_consist_rgrpd(rgd))
312                         fs_err(sdp, "used data mismatch:  %u != %u\n",
313                                count[1], tmp);
314                 return;
315         }
316
317         if (count[2] + count[3] != rgd->rd_dinodes) {
318                 if (gfs2_consist_rgrpd(rgd))
319                         fs_err(sdp, "used metadata mismatch:  %u != %u\n",
320                                count[2] + count[3], rgd->rd_dinodes);
321                 return;
322         }
323 }
324
325 static inline int rgrp_contains_block(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 block)
326 {
327         u64 first = rgd->rd_data0;
328         u64 last = first + rgd->rd_data;
329         return first <= block && block < last;
330 }
331
332 /**
333  * gfs2_blk2rgrpd - Find resource group for a given data/meta block number
334  * @sdp: The GFS2 superblock
335  * @blk: The data block number
336  * @exact: True if this needs to be an exact match
337  *
338  * Returns: The resource group, or NULL if not found
339  */
340
341 struct gfs2_rgrpd *gfs2_blk2rgrpd(struct gfs2_sbd *sdp, u64 blk, bool exact)
342 {
343         struct rb_node *n, *next;
344         struct gfs2_rgrpd *cur;
345
346         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
347         n = sdp->sd_rindex_tree.rb_node;
348         while (n) {
349                 cur = rb_entry(n, struct gfs2_rgrpd, rd_node);
350                 next = NULL;
351                 if (blk < cur->rd_addr)
352                         next = n->rb_left;
353                 else if (blk >= cur->rd_data0 + cur->rd_data)
354                         next = n->rb_right;
355                 if (next == NULL) {
356                         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
357                         if (exact) {
358                                 if (blk < cur->rd_addr)
359                                         return NULL;
360                                 if (blk >= cur->rd_data0 + cur->rd_data)
361                                         return NULL;
362                         }
363                         return cur;
364                 }
365                 n = next;
366         }
367         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
368
369         return NULL;
370 }
371
372 /**
373  * gfs2_rgrpd_get_first - get the first Resource Group in the filesystem
374  * @sdp: The GFS2 superblock
375  *
376  * Returns: The first rgrp in the filesystem
377  */
378
379 struct gfs2_rgrpd *gfs2_rgrpd_get_first(struct gfs2_sbd *sdp)
380 {
381         const struct rb_node *n;
382         struct gfs2_rgrpd *rgd;
383
384         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
385         n = rb_first(&sdp->sd_rindex_tree);
386         rgd = rb_entry(n, struct gfs2_rgrpd, rd_node);
387         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
388
389         return rgd;
390 }
391
392 /**
393  * gfs2_rgrpd_get_next - get the next RG
394  * @rgd: the resource group descriptor
395  *
396  * Returns: The next rgrp
397  */
398
399 struct gfs2_rgrpd *gfs2_rgrpd_get_next(struct gfs2_rgrpd *rgd)
400 {
401         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
402         const struct rb_node *n;
403
404         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
405         n = rb_next(&rgd->rd_node);
406         if (n == NULL)
407                 n = rb_first(&sdp->sd_rindex_tree);
408
409         if (unlikely(&rgd->rd_node == n)) {
410                 spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
411                 return NULL;
412         }
413         rgd = rb_entry(n, struct gfs2_rgrpd, rd_node);
414         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
415         return rgd;
416 }
417
418 void gfs2_free_clones(struct gfs2_rgrpd *rgd)
419 {
420         int x;
421
422         for (x = 0; x < rgd->rd_length; x++) {
423                 struct gfs2_bitmap *bi = rgd->rd_bits + x;
424                 kfree(bi->bi_clone);
425                 bi->bi_clone = NULL;
426         }
427 }
428
429 /**
430  * gfs2_rs_alloc - make sure we have a reservation assigned to the inode
431  * @ip: the inode for this reservation
432  */
433 int gfs2_rs_alloc(struct gfs2_inode *ip)
434 {
435         int error = 0;
436         struct gfs2_blkreserv *res;
437
438         if (ip->i_res)
439                 return 0;
440
441         res = kmem_cache_zalloc(gfs2_rsrv_cachep, GFP_NOFS);
442         if (!res)
443                 error = -ENOMEM;
444
445         RB_CLEAR_NODE(&res->rs_node);
446
447         down_write(&ip->i_rw_mutex);
448         if (ip->i_res)
449                 kmem_cache_free(gfs2_rsrv_cachep, res);
450         else
451                 ip->i_res = res;
452         up_write(&ip->i_rw_mutex);
453         return error;
454 }
455
456 static void dump_rs(struct seq_file *seq, struct gfs2_blkreserv *rs)
457 {
458         gfs2_print_dbg(seq, "  r: %llu s:%llu b:%u f:%u\n",
459                        rs->rs_rbm.rgd->rd_addr, gfs2_rbm_to_block(&rs->rs_rbm),
460                        rs->rs_rbm.offset, rs->rs_free);
461 }
462
463 /**
464  * __rs_deltree - remove a multi-block reservation from the rgd tree
465  * @rs: The reservation to remove
466  *
467  */
468 static void __rs_deltree(struct gfs2_inode *ip, struct gfs2_blkreserv *rs)
469 {
470         struct gfs2_rgrpd *rgd;
471
472         if (!gfs2_rs_active(rs))
473                 return;
474
475         rgd = rs->rs_rbm.rgd;
476         trace_gfs2_rs(ip, rs, TRACE_RS_TREEDEL);
477         rb_erase(&rs->rs_node, &rgd->rd_rstree);
478         RB_CLEAR_NODE(&rs->rs_node);
479         BUG_ON(!rgd->rd_rs_cnt);
480         rgd->rd_rs_cnt--;
481
482         if (rs->rs_free) {
483                 /* return reserved blocks to the rgrp and the ip */
484                 BUG_ON(rs->rs_rbm.rgd->rd_reserved < rs->rs_free);
485                 rs->rs_rbm.rgd->rd_reserved -= rs->rs_free;
486                 rs->rs_free = 0;
487                 clear_bit(GBF_FULL, &rs->rs_rbm.bi->bi_flags);
488                 smp_mb__after_clear_bit();
489         }
490 }
491
492 /**
493  * gfs2_rs_deltree - remove a multi-block reservation from the rgd tree
494  * @rs: The reservation to remove
495  *
496  */
497 void gfs2_rs_deltree(struct gfs2_inode *ip, struct gfs2_blkreserv *rs)
498 {
499         struct gfs2_rgrpd *rgd;
500
501         rgd = rs->rs_rbm.rgd;
502         if (rgd) {
503                 spin_lock(&rgd->rd_rsspin);
504                 __rs_deltree(ip, rs);
505                 spin_unlock(&rgd->rd_rsspin);
506         }
507 }
508
509 /**
510  * gfs2_rs_delete - delete a multi-block reservation
511  * @ip: The inode for this reservation
512  *
513  */
514 void gfs2_rs_delete(struct gfs2_inode *ip)
515 {
516         down_write(&ip->i_rw_mutex);
517         if (ip->i_res) {
518                 gfs2_rs_deltree(ip, ip->i_res);
519                 trace_gfs2_rs(ip, ip->i_res, TRACE_RS_DELETE);
520                 BUG_ON(ip->i_res->rs_free);
521                 kmem_cache_free(gfs2_rsrv_cachep, ip->i_res);
522                 ip->i_res = NULL;
523         }
524         up_write(&ip->i_rw_mutex);
525 }
526
527 /**
528  * return_all_reservations - return all reserved blocks back to the rgrp.
529  * @rgd: the rgrp that needs its space back
530  *
531  * We previously reserved a bunch of blocks for allocation. Now we need to
532  * give them back. This leave the reservation structures in tact, but removes
533  * all of their corresponding "no-fly zones".
534  */
535 static void return_all_reservations(struct gfs2_rgrpd *rgd)
536 {
537         struct rb_node *n;
538         struct gfs2_blkreserv *rs;
539
540         spin_lock(&rgd->rd_rsspin);
541         while ((n = rb_first(&rgd->rd_rstree))) {
542                 rs = rb_entry(n, struct gfs2_blkreserv, rs_node);
543                 __rs_deltree(NULL, rs);
544         }
545         spin_unlock(&rgd->rd_rsspin);
546 }
547
548 void gfs2_clear_rgrpd(struct gfs2_sbd *sdp)
549 {
550         struct rb_node *n;
551         struct gfs2_rgrpd *rgd;
552         struct gfs2_glock *gl;
553
554         while ((n = rb_first(&sdp->sd_rindex_tree))) {
555                 rgd = rb_entry(n, struct gfs2_rgrpd, rd_node);
556                 gl = rgd->rd_gl;
557
558                 rb_erase(n, &sdp->sd_rindex_tree);
559
560                 if (gl) {
561                         spin_lock(&gl->gl_spin);
562                         gl->gl_object = NULL;
563                         spin_unlock(&gl->gl_spin);
564                         gfs2_glock_add_to_lru(gl);
565                         gfs2_glock_put(gl);
566                 }
567
568                 gfs2_free_clones(rgd);
569                 kfree(rgd->rd_bits);
570                 return_all_reservations(rgd);
571                 kmem_cache_free(gfs2_rgrpd_cachep, rgd);
572         }
573 }
574
575 static void gfs2_rindex_print(const struct gfs2_rgrpd *rgd)
576 {
577         printk(KERN_INFO "  ri_addr = %llu\n", (unsigned long long)rgd->rd_addr);
578         printk(KERN_INFO "  ri_length = %u\n", rgd->rd_length);
579         printk(KERN_INFO "  ri_data0 = %llu\n", (unsigned long long)rgd->rd_data0);
580         printk(KERN_INFO "  ri_data = %u\n", rgd->rd_data);
581         printk(KERN_INFO "  ri_bitbytes = %u\n", rgd->rd_bitbytes);
582 }
583
584 /**
585  * gfs2_compute_bitstructs - Compute the bitmap sizes
586  * @rgd: The resource group descriptor
587  *
588  * Calculates bitmap descriptors, one for each block that contains bitmap data
589  *
590  * Returns: errno
591  */
592
593 static int compute_bitstructs(struct gfs2_rgrpd *rgd)
594 {
595         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
596         struct gfs2_bitmap *bi;
597         u32 length = rgd->rd_length; /* # blocks in hdr & bitmap */
598         u32 bytes_left, bytes;
599         int x;
600
601         if (!length)
602                 return -EINVAL;
603
604         rgd->rd_bits = kcalloc(length, sizeof(struct gfs2_bitmap), GFP_NOFS);
605         if (!rgd->rd_bits)
606                 return -ENOMEM;
607
608         bytes_left = rgd->rd_bitbytes;
609
610         for (x = 0; x < length; x++) {
611                 bi = rgd->rd_bits + x;
612
613                 bi->bi_flags = 0;
614                 /* small rgrp; bitmap stored completely in header block */
615                 if (length == 1) {
616                         bytes = bytes_left;
617                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_rgrp);
618                         bi->bi_start = 0;
619                         bi->bi_len = bytes;
620                 /* header block */
621                 } else if (x == 0) {
622                         bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize - sizeof(struct gfs2_rgrp);
623                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_rgrp);
624                         bi->bi_start = 0;
625                         bi->bi_len = bytes;
626                 /* last block */
627                 } else if (x + 1 == length) {
628                         bytes = bytes_left;
629                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_meta_header);
630                         bi->bi_start = rgd->rd_bitbytes - bytes_left;
631                         bi->bi_len = bytes;
632                 /* other blocks */
633                 } else {
634                         bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize -
635                                 sizeof(struct gfs2_meta_header);
636                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_meta_header);
637                         bi->bi_start = rgd->rd_bitbytes - bytes_left;
638                         bi->bi_len = bytes;
639                 }
640
641                 bytes_left -= bytes;
642         }
643
644         if (bytes_left) {
645                 gfs2_consist_rgrpd(rgd);
646                 return -EIO;
647         }
648         bi = rgd->rd_bits + (length - 1);
649         if ((bi->bi_start + bi->bi_len) * GFS2_NBBY != rgd->rd_data) {
650                 if (gfs2_consist_rgrpd(rgd)) {
651                         gfs2_rindex_print(rgd);
652                         fs_err(sdp, "start=%u len=%u offset=%u\n",
653                                bi->bi_start, bi->bi_len, bi->bi_offset);
654                 }
655                 return -EIO;
656         }
657
658         return 0;
659 }
660
661 /**
662  * gfs2_ri_total - Total up the file system space, according to the rindex.
663  * @sdp: the filesystem
664  *
665  */
666 u64 gfs2_ri_total(struct gfs2_sbd *sdp)
667 {
668         u64 total_data = 0;     
669         struct inode *inode = sdp->sd_rindex;
670         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
671         char buf[sizeof(struct gfs2_rindex)];
672         int error, rgrps;
673
674         for (rgrps = 0;; rgrps++) {
675                 loff_t pos = rgrps * sizeof(struct gfs2_rindex);
676
677                 if (pos + sizeof(struct gfs2_rindex) > i_size_read(inode))
678                         break;
679                 error = gfs2_internal_read(ip, buf, &pos,
680                                            sizeof(struct gfs2_rindex));
681                 if (error != sizeof(struct gfs2_rindex))
682                         break;
683                 total_data += be32_to_cpu(((struct gfs2_rindex *)buf)->ri_data);
684         }
685         return total_data;
686 }
687
688 static int rgd_insert(struct gfs2_rgrpd *rgd)
689 {
690         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
691         struct rb_node **newn = &sdp->sd_rindex_tree.rb_node, *parent = NULL;
692
693         /* Figure out where to put new node */
694         while (*newn) {
695                 struct gfs2_rgrpd *cur = rb_entry(*newn, struct gfs2_rgrpd,
696                                                   rd_node);
697
698                 parent = *newn;
699                 if (rgd->rd_addr < cur->rd_addr)
700                         newn = &((*newn)->rb_left);
701                 else if (rgd->rd_addr > cur->rd_addr)
702                         newn = &((*newn)->rb_right);
703                 else
704                         return -EEXIST;
705         }
706
707         rb_link_node(&rgd->rd_node, parent, newn);
708         rb_insert_color(&rgd->rd_node, &sdp->sd_rindex_tree);
709         sdp->sd_rgrps++;
710         return 0;
711 }
712
713 /**
714  * read_rindex_entry - Pull in a new resource index entry from the disk
715  * @ip: Pointer to the rindex inode
716  *
717  * Returns: 0 on success, > 0 on EOF, error code otherwise
718  */
719
720 static int read_rindex_entry(struct gfs2_inode *ip)
721 {
722         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
723         loff_t pos = sdp->sd_rgrps * sizeof(struct gfs2_rindex);
724         struct gfs2_rindex buf;
725         int error;
726         struct gfs2_rgrpd *rgd;
727
728         if (pos >= i_size_read(&ip->i_inode))
729                 return 1;
730
731         error = gfs2_internal_read(ip, (char *)&buf, &pos,
732                                    sizeof(struct gfs2_rindex));
733
734         if (error != sizeof(struct gfs2_rindex))
735                 return (error == 0) ? 1 : error;
736
737         rgd = kmem_cache_zalloc(gfs2_rgrpd_cachep, GFP_NOFS);
738         error = -ENOMEM;
739         if (!rgd)
740                 return error;
741
742         rgd->rd_sbd = sdp;
743         rgd->rd_addr = be64_to_cpu(buf.ri_addr);
744         rgd->rd_length = be32_to_cpu(buf.ri_length);
745         rgd->rd_data0 = be64_to_cpu(buf.ri_data0);
746         rgd->rd_data = be32_to_cpu(buf.ri_data);
747         rgd->rd_bitbytes = be32_to_cpu(buf.ri_bitbytes);
748         spin_lock_init(&rgd->rd_rsspin);
749
750         error = compute_bitstructs(rgd);
751         if (error)
752                 goto fail;
753
754         error = gfs2_glock_get(sdp, rgd->rd_addr,
755                                &gfs2_rgrp_glops, CREATE, &rgd->rd_gl);
756         if (error)
757                 goto fail;
758
759         rgd->rd_gl->gl_object = rgd;
760         rgd->rd_rgl = (struct gfs2_rgrp_lvb *)rgd->rd_gl->gl_lvb;
761         rgd->rd_flags &= ~GFS2_RDF_UPTODATE;
762         if (rgd->rd_data > sdp->sd_max_rg_data)
763                 sdp->sd_max_rg_data = rgd->rd_data;
764         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
765         error = rgd_insert(rgd);
766         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
767         if (!error)
768                 return 0;
769
770         error = 0; /* someone else read in the rgrp; free it and ignore it */
771         gfs2_glock_put(rgd->rd_gl);
772
773 fail:
774         kfree(rgd->rd_bits);
775         kmem_cache_free(gfs2_rgrpd_cachep, rgd);
776         return error;
777 }
778
779 /**
780  * gfs2_ri_update - Pull in a new resource index from the disk
781  * @ip: pointer to the rindex inode
782  *
783  * Returns: 0 on successful update, error code otherwise
784  */
785
786 static int gfs2_ri_update(struct gfs2_inode *ip)
787 {
788         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
789         int error;
790
791         do {
792                 error = read_rindex_entry(ip);
793         } while (error == 0);
794
795         if (error < 0)
796                 return error;
797
798         sdp->sd_rindex_uptodate = 1;
799         return 0;
800 }
801
802 /**
803  * gfs2_rindex_update - Update the rindex if required
804  * @sdp: The GFS2 superblock
805  *
806  * We grab a lock on the rindex inode to make sure that it doesn't
807  * change whilst we are performing an operation. We keep this lock
808  * for quite long periods of time compared to other locks. This
809  * doesn't matter, since it is shared and it is very, very rarely
810  * accessed in the exclusive mode (i.e. only when expanding the filesystem).
811  *
812  * This makes sure that we're using the latest copy of the resource index
813  * special file, which might have been updated if someone expanded the
814  * filesystem (via gfs2_grow utility), which adds new resource groups.
815  *
816  * Returns: 0 on succeess, error code otherwise
817  */
818
819 int gfs2_rindex_update(struct gfs2_sbd *sdp)
820 {
821         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(sdp->sd_rindex);
822         struct gfs2_glock *gl = ip->i_gl;
823         struct gfs2_holder ri_gh;
824         int error = 0;
825         int unlock_required = 0;
826
827         /* Read new copy from disk if we don't have the latest */
828         if (!sdp->sd_rindex_uptodate) {
829                 if (!gfs2_glock_is_locked_by_me(gl)) {
830                         error = gfs2_glock_nq_init(gl, LM_ST_SHARED, 0, &ri_gh);
831                         if (error)
832                                 return error;
833                         unlock_required = 1;
834                 }
835                 if (!sdp->sd_rindex_uptodate)
836                         error = gfs2_ri_update(ip);
837                 if (unlock_required)
838                         gfs2_glock_dq_uninit(&ri_gh);
839         }
840
841         return error;
842 }
843
844 static void gfs2_rgrp_in(struct gfs2_rgrpd *rgd, const void *buf)
845 {
846         const struct gfs2_rgrp *str = buf;
847         u32 rg_flags;
848
849         rg_flags = be32_to_cpu(str->rg_flags);
850         rg_flags &= ~GFS2_RDF_MASK;
851         rgd->rd_flags &= GFS2_RDF_MASK;
852         rgd->rd_flags |= rg_flags;
853         rgd->rd_free = be32_to_cpu(str->rg_free);
854         rgd->rd_dinodes = be32_to_cpu(str->rg_dinodes);
855         rgd->rd_igeneration = be64_to_cpu(str->rg_igeneration);
856 }
857
858 static void gfs2_rgrp_out(struct gfs2_rgrpd *rgd, void *buf)
859 {
860         struct gfs2_rgrp *str = buf;
861
862         str->rg_flags = cpu_to_be32(rgd->rd_flags & ~GFS2_RDF_MASK);
863         str->rg_free = cpu_to_be32(rgd->rd_free);
864         str->rg_dinodes = cpu_to_be32(rgd->rd_dinodes);
865         str->__pad = cpu_to_be32(0);
866         str->rg_igeneration = cpu_to_be64(rgd->rd_igeneration);
867         memset(&str->rg_reserved, 0, sizeof(str->rg_reserved));
868 }
869
870 static int gfs2_rgrp_lvb_valid(struct gfs2_rgrpd *rgd)
871 {
872         struct gfs2_rgrp_lvb *rgl = rgd->rd_rgl;
873         struct gfs2_rgrp *str = (struct gfs2_rgrp *)rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data;
874
875         if (rgl->rl_flags != str->rg_flags || rgl->rl_free != str->rg_free ||
876             rgl->rl_dinodes != str->rg_dinodes ||
877             rgl->rl_igeneration != str->rg_igeneration)
878                 return 0;
879         return 1;
880 }
881
882 static void gfs2_rgrp_ondisk2lvb(struct gfs2_rgrp_lvb *rgl, const void *buf)
883 {
884         const struct gfs2_rgrp *str = buf;
885
886         rgl->rl_magic = cpu_to_be32(GFS2_MAGIC);
887         rgl->rl_flags = str->rg_flags;
888         rgl->rl_free = str->rg_free;
889         rgl->rl_dinodes = str->rg_dinodes;
890         rgl->rl_igeneration = str->rg_igeneration;
891         rgl->__pad = 0UL;
892 }
893
894 static void update_rgrp_lvb_unlinked(struct gfs2_rgrpd *rgd, u32 change)
895 {
896         struct gfs2_rgrp_lvb *rgl = rgd->rd_rgl;
897         u32 unlinked = be32_to_cpu(rgl->rl_unlinked) + change;
898         rgl->rl_unlinked = cpu_to_be32(unlinked);
899 }
900
901 static u32 count_unlinked(struct gfs2_rgrpd *rgd)
902 {
903         struct gfs2_bitmap *bi;
904         const u32 length = rgd->rd_length;
905         const u8 *buffer = NULL;
906         u32 i, goal, count = 0;
907
908         for (i = 0, bi = rgd->rd_bits; i < length; i++, bi++) {
909                 goal = 0;
910                 buffer = bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset;
911                 WARN_ON(!buffer_uptodate(bi->bi_bh));
912                 while (goal < bi->bi_len * GFS2_NBBY) {
913                         goal = gfs2_bitfit(buffer, bi->bi_len, goal,
914                                            GFS2_BLKST_UNLINKED);
915                         if (goal == BFITNOENT)
916                                 break;
917                         count++;
918                         goal++;
919                 }
920         }
921
922         return count;
923 }
924
925
926 /**
927  * gfs2_rgrp_bh_get - Read in a RG's header and bitmaps
928  * @rgd: the struct gfs2_rgrpd describing the RG to read in
929  *
930  * Read in all of a Resource Group's header and bitmap blocks.
931  * Caller must eventually call gfs2_rgrp_relse() to free the bitmaps.
932  *
933  * Returns: errno
934  */
935
936 int gfs2_rgrp_bh_get(struct gfs2_rgrpd *rgd)
937 {
938         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
939         struct gfs2_glock *gl = rgd->rd_gl;
940         unsigned int length = rgd->rd_length;
941         struct gfs2_bitmap *bi;
942         unsigned int x, y;
943         int error;
944
945         if (rgd->rd_bits[0].bi_bh != NULL)
946                 return 0;
947
948         for (x = 0; x < length; x++) {
949                 bi = rgd->rd_bits + x;
950                 error = gfs2_meta_read(gl, rgd->rd_addr + x, 0, &bi->bi_bh);
951                 if (error)
952                         goto fail;
953         }
954
955         for (y = length; y--;) {
956                 bi = rgd->rd_bits + y;
957                 error = gfs2_meta_wait(sdp, bi->bi_bh);
958                 if (error)
959                         goto fail;
960                 if (gfs2_metatype_check(sdp, bi->bi_bh, y ? GFS2_METATYPE_RB :
961                                               GFS2_METATYPE_RG)) {
962                         error = -EIO;
963                         goto fail;
964                 }
965         }
966
967         if (!(rgd->rd_flags & GFS2_RDF_UPTODATE)) {
968                 for (x = 0; x < length; x++)
969                         clear_bit(GBF_FULL, &rgd->rd_bits[x].bi_flags);
970                 gfs2_rgrp_in(rgd, (rgd->rd_bits[0].bi_bh)->b_data);
971                 rgd->rd_flags |= (GFS2_RDF_UPTODATE | GFS2_RDF_CHECK);
972                 rgd->rd_free_clone = rgd->rd_free;
973         }
974         if (be32_to_cpu(GFS2_MAGIC) != rgd->rd_rgl->rl_magic) {
975                 rgd->rd_rgl->rl_unlinked = cpu_to_be32(count_unlinked(rgd));
976                 gfs2_rgrp_ondisk2lvb(rgd->rd_rgl,
977                                      rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
978         }
979         else if (sdp->sd_args.ar_rgrplvb) {
980                 if (!gfs2_rgrp_lvb_valid(rgd)){
981                         gfs2_consist_rgrpd(rgd);
982                         error = -EIO;
983                         goto fail;
984                 }
985                 if (rgd->rd_rgl->rl_unlinked == 0)
986                         rgd->rd_flags &= ~GFS2_RDF_CHECK;
987         }
988         return 0;
989
990 fail:
991         while (x--) {
992                 bi = rgd->rd_bits + x;
993                 brelse(bi->bi_bh);
994                 bi->bi_bh = NULL;
995                 gfs2_assert_warn(sdp, !bi->bi_clone);
996         }
997
998         return error;
999 }
1000
1001 int update_rgrp_lvb(struct gfs2_rgrpd *rgd)
1002 {
1003         u32 rl_flags;
1004
1005         if (rgd->rd_flags & GFS2_RDF_UPTODATE)
1006                 return 0;
1007
1008         if (be32_to_cpu(GFS2_MAGIC) != rgd->rd_rgl->rl_magic)
1009                 return gfs2_rgrp_bh_get(rgd);
1010
1011         rl_flags = be32_to_cpu(rgd->rd_rgl->rl_flags);
1012         rl_flags &= ~GFS2_RDF_MASK;
1013         rgd->rd_flags &= GFS2_RDF_MASK;
1014         rgd->rd_flags |= (rl_flags | GFS2_RDF_UPTODATE | GFS2_RDF_CHECK);
1015         if (rgd->rd_rgl->rl_unlinked == 0)
1016                 rgd->rd_flags &= ~GFS2_RDF_CHECK;
1017         rgd->rd_free = be32_to_cpu(rgd->rd_rgl->rl_free);
1018         rgd->rd_free_clone = rgd->rd_free;
1019         rgd->rd_dinodes = be32_to_cpu(rgd->rd_rgl->rl_dinodes);
1020         rgd->rd_igeneration = be64_to_cpu(rgd->rd_rgl->rl_igeneration);
1021         return 0;
1022 }
1023
1024 int gfs2_rgrp_go_lock(struct gfs2_holder *gh)
1025 {
1026         struct gfs2_rgrpd *rgd = gh->gh_gl->gl_object;
1027         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
1028
1029         if (gh->gh_flags & GL_SKIP && sdp->sd_args.ar_rgrplvb)
1030                 return 0;
1031         return gfs2_rgrp_bh_get((struct gfs2_rgrpd *)gh->gh_gl->gl_object);
1032 }
1033
1034 /**
1035  * gfs2_rgrp_go_unlock - Release RG bitmaps read in with gfs2_rgrp_bh_get()
1036  * @gh: The glock holder for the resource group
1037  *
1038  */
1039
1040 void gfs2_rgrp_go_unlock(struct gfs2_holder *gh)
1041 {
1042         struct gfs2_rgrpd *rgd = gh->gh_gl->gl_object;
1043         int x, length = rgd->rd_length;
1044
1045         for (x = 0; x < length; x++) {
1046                 struct gfs2_bitmap *bi = rgd->rd_bits + x;
1047                 if (bi->bi_bh) {
1048                         brelse(bi->bi_bh);
1049                         bi->bi_bh = NULL;
1050                 }
1051         }
1052
1053 }
1054
1055 int gfs2_rgrp_send_discards(struct gfs2_sbd *sdp, u64 offset,
1056                              struct buffer_head *bh,
1057                              const struct gfs2_bitmap *bi, unsigned minlen, u64 *ptrimmed)
1058 {
1059         struct super_block *sb = sdp->sd_vfs;
1060         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1061         const unsigned int sects_per_blk = sdp->sd_sb.sb_bsize /
1062                                            bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
1063         u64 blk;
1064         sector_t start = 0;
1065         sector_t nr_sects = 0;
1066         int rv;
1067         unsigned int x;
1068         u32 trimmed = 0;
1069         u8 diff;
1070
1071         for (x = 0; x < bi->bi_len; x++) {
1072                 const u8 *clone = bi->bi_clone ? bi->bi_clone : bi->bi_bh->b_data;
1073                 clone += bi->bi_offset;
1074                 clone += x;
1075                 if (bh) {
1076                         const u8 *orig = bh->b_data + bi->bi_offset + x;
1077                         diff = ~(*orig | (*orig >> 1)) & (*clone | (*clone >> 1));
1078                 } else {
1079                         diff = ~(*clone | (*clone >> 1));
1080                 }
1081                 diff &= 0x55;
1082                 if (diff == 0)
1083                         continue;
1084                 blk = offset + ((bi->bi_start + x) * GFS2_NBBY);
1085                 blk *= sects_per_blk; /* convert to sectors */
1086                 while(diff) {
1087                         if (diff & 1) {
1088                                 if (nr_sects == 0)
1089                                         goto start_new_extent;
1090                                 if ((start + nr_sects) != blk) {
1091                                         if (nr_sects >= minlen) {
1092                                                 rv = blkdev_issue_discard(bdev,
1093                                                         start, nr_sects,
1094                                                         GFP_NOFS, 0);
1095                                                 if (rv)
1096                                                         goto fail;
1097                                                 trimmed += nr_sects;
1098                                         }
1099                                         nr_sects = 0;
1100 start_new_extent:
1101                                         start = blk;
1102                                 }
1103                                 nr_sects += sects_per_blk;
1104                         }
1105                         diff >>= 2;
1106                         blk += sects_per_blk;
1107                 }
1108         }
1109         if (nr_sects >= minlen) {
1110                 rv = blkdev_issue_discard(bdev, start, nr_sects, GFP_NOFS, 0);
1111                 if (rv)
1112                         goto fail;
1113                 trimmed += nr_sects;
1114         }
1115         if (ptrimmed)
1116                 *ptrimmed = trimmed;
1117         return 0;
1118
1119 fail:
1120         if (sdp->sd_args.ar_discard)
1121                 fs_warn(sdp, "error %d on discard request, turning discards off for this filesystem", rv);
1122         sdp->sd_args.ar_discard = 0;
1123         return -EIO;
1124 }
1125
1126 /**
1127  * gfs2_fitrim - Generate discard requests for unused bits of the filesystem
1128  * @filp: Any file on the filesystem
1129  * @argp: Pointer to the arguments (also used to pass result)
1130  *
1131  * Returns: 0 on success, otherwise error code
1132  */
1133
1134 int gfs2_fitrim(struct file *filp, void __user *argp)
1135 {
1136         struct inode *inode = filp->f_dentry->d_inode;
1137         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1138         struct request_queue *q = bdev_get_queue(sdp->sd_vfs->s_bdev);
1139         struct buffer_head *bh;
1140         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1141         struct gfs2_rgrpd *rgd_end;
1142         struct gfs2_holder gh;
1143         struct fstrim_range r;
1144         int ret = 0;
1145         u64 amt;
1146         u64 trimmed = 0;
1147         unsigned int x;
1148
1149         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
1150                 return -EPERM;
1151
1152         if (!blk_queue_discard(q))
1153                 return -EOPNOTSUPP;
1154
1155         if (argp == NULL) {
1156                 r.start = 0;
1157                 r.len = ULLONG_MAX;
1158                 r.minlen = 0;
1159         } else if (copy_from_user(&r, argp, sizeof(r)))
1160                 return -EFAULT;
1161
1162         ret = gfs2_rindex_update(sdp);
1163         if (ret)
1164                 return ret;
1165
1166         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, r.start, 0);
1167         rgd_end = gfs2_blk2rgrpd(sdp, r.start + r.len, 0);
1168
1169         while (1) {
1170
1171                 ret = gfs2_glock_nq_init(rgd->rd_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
1172                 if (ret)
1173                         goto out;
1174
1175                 if (!(rgd->rd_flags & GFS2_RGF_TRIMMED)) {
1176                         /* Trim each bitmap in the rgrp */
1177                         for (x = 0; x < rgd->rd_length; x++) {
1178                                 struct gfs2_bitmap *bi = rgd->rd_bits + x;
1179                                 ret = gfs2_rgrp_send_discards(sdp, rgd->rd_data0, NULL, bi, r.minlen, &amt);
1180                                 if (ret) {
1181                                         gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
1182                                         goto out;
1183                                 }
1184                                 trimmed += amt;
1185                         }
1186
1187                         /* Mark rgrp as having been trimmed */
1188                         ret = gfs2_trans_begin(sdp, RES_RG_HDR, 0);
1189                         if (ret == 0) {
1190                                 bh = rgd->rd_bits[0].bi_bh;
1191                                 rgd->rd_flags |= GFS2_RGF_TRIMMED;
1192                                 gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, bh, 1);
1193                                 gfs2_rgrp_out(rgd, bh->b_data);
1194                                 gfs2_rgrp_ondisk2lvb(rgd->rd_rgl, bh->b_data);
1195                                 gfs2_trans_end(sdp);
1196                         }
1197                 }
1198                 gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
1199
1200                 if (rgd == rgd_end)
1201                         break;
1202
1203                 rgd = gfs2_rgrpd_get_next(rgd);
1204         }
1205
1206 out:
1207         r.len = trimmed << 9;
1208         if (argp && copy_to_user(argp, &r, sizeof(r)))
1209                 return -EFAULT;
1210
1211         return ret;
1212 }
1213
1214 /**
1215  * rs_insert - insert a new multi-block reservation into the rgrp's rb_tree
1216  * @bi: the bitmap with the blocks
1217  * @ip: the inode structure
1218  * @biblk: the 32-bit block number relative to the start of the bitmap
1219  * @amount: the number of blocks to reserve
1220  *
1221  * Returns: NULL - reservation was already taken, so not inserted
1222  *          pointer to the inserted reservation
1223  */
1224 static struct gfs2_blkreserv *rs_insert(struct gfs2_bitmap *bi,
1225                                        struct gfs2_inode *ip, u32 biblk,
1226                                        int amount)
1227 {
1228         struct rb_node **newn, *parent = NULL;
1229         int rc;
1230         struct gfs2_blkreserv *rs = ip->i_res;
1231         struct gfs2_rgrpd *rgd = rs->rs_rbm.rgd;
1232         u64 fsblock = gfs2_bi2rgd_blk(bi, biblk) + rgd->rd_data0;
1233
1234         spin_lock(&rgd->rd_rsspin);
1235         newn = &rgd->rd_rstree.rb_node;
1236         BUG_ON(!ip->i_res);
1237         BUG_ON(gfs2_rs_active(rs));
1238         /* Figure out where to put new node */
1239         /*BUG_ON(!gfs2_glock_is_locked_by_me(rgd->rd_gl));*/
1240         while (*newn) {
1241                 struct gfs2_blkreserv *cur =
1242                         rb_entry(*newn, struct gfs2_blkreserv, rs_node);
1243
1244                 parent = *newn;
1245                 rc = rs_cmp(fsblock, amount, cur);
1246                 if (rc > 0)
1247                         newn = &((*newn)->rb_right);
1248                 else if (rc < 0)
1249                         newn = &((*newn)->rb_left);
1250                 else {
1251                         spin_unlock(&rgd->rd_rsspin);
1252                         return NULL; /* reservation already in use */
1253                 }
1254         }
1255
1256         /* Do our reservation work */
1257         rs = ip->i_res;
1258         rs->rs_free = amount;
1259         rs->rs_rbm.offset = biblk;
1260         rs->rs_rbm.bi = bi;
1261         rb_link_node(&rs->rs_node, parent, newn);
1262         rb_insert_color(&rs->rs_node, &rgd->rd_rstree);
1263
1264         /* Do our rgrp accounting for the reservation */
1265         rgd->rd_reserved += amount; /* blocks reserved */
1266         rgd->rd_rs_cnt++; /* number of in-tree reservations */
1267         spin_unlock(&rgd->rd_rsspin);
1268         trace_gfs2_rs(ip, rs, TRACE_RS_INSERT);
1269         return rs;
1270 }
1271
1272 /**
1273  * unclaimed_blocks - return number of blocks that aren't spoken for
1274  */
1275 static u32 unclaimed_blocks(struct gfs2_rgrpd *rgd)
1276 {
1277         return rgd->rd_free_clone - rgd->rd_reserved;
1278 }
1279
1280 /**
1281  * rg_mblk_search - find a group of multiple free blocks
1282  * @rgd: the resource group descriptor
1283  * @rs: the block reservation
1284  * @ip: pointer to the inode for which we're reserving blocks
1285  *
1286  * This is very similar to rgblk_search, except we're looking for whole
1287  * 64-bit words that represent a chunk of 32 free blocks. I'm only focusing
1288  * on aligned dwords for speed's sake.
1289  *
1290  * Returns: 0 if successful or BFITNOENT if there isn't enough free space
1291  */
1292
1293 static int rg_mblk_search(struct gfs2_rgrpd *rgd, struct gfs2_inode *ip, unsigned requested)
1294 {
1295         struct gfs2_bitmap *bi = rgd->rd_bits;
1296         const u32 length = rgd->rd_length;
1297         u32 blk;
1298         unsigned int buf, x, search_bytes;
1299         u8 *buffer = NULL;
1300         u8 *ptr, *end, *nonzero;
1301         u32 goal, rsv_bytes;
1302         struct gfs2_blkreserv *rs;
1303         u32 best_rs_bytes, unclaimed;
1304         int best_rs_blocks;
1305
1306         /* Find bitmap block that contains bits for goal block */
1307         if (rgrp_contains_block(rgd, ip->i_goal))
1308                 goal = ip->i_goal - rgd->rd_data0;
1309         else
1310                 goal = rgd->rd_last_alloc;
1311         for (buf = 0; buf < length; buf++) {
1312                 bi = rgd->rd_bits + buf;
1313                 /* Convert scope of "goal" from rgrp-wide to within
1314                    found bit block */
1315                 if (goal < (bi->bi_start + bi->bi_len) * GFS2_NBBY) {
1316                         goal -= bi->bi_start * GFS2_NBBY;
1317                         goto do_search;
1318                 }
1319         }
1320         buf = 0;
1321         goal = 0;
1322
1323 do_search:
1324         best_rs_blocks = max_t(int, atomic_read(&ip->i_res->rs_sizehint),
1325                                (RGRP_RSRV_MINBLKS * rgd->rd_length));
1326         best_rs_bytes = (best_rs_blocks *
1327                          (1 + (RSRV_CONTENTION_FACTOR * rgd->rd_rs_cnt))) /
1328                 GFS2_NBBY; /* 1 + is for our not-yet-created reservation */
1329         best_rs_bytes = ALIGN(best_rs_bytes, sizeof(u64));
1330         unclaimed = unclaimed_blocks(rgd);
1331         if (best_rs_bytes * GFS2_NBBY > unclaimed)
1332                 best_rs_bytes = unclaimed >> GFS2_BIT_SIZE;
1333
1334         for (x = 0; x <= length; x++) {
1335                 bi = rgd->rd_bits + buf;
1336
1337                 if (test_bit(GBF_FULL, &bi->bi_flags))
1338                         goto skip;
1339
1340                 WARN_ON(!buffer_uptodate(bi->bi_bh));
1341                 if (bi->bi_clone)
1342                         buffer = bi->bi_clone + bi->bi_offset;
1343                 else
1344                         buffer = bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset;
1345
1346                 /* We have to keep the reservations aligned on u64 boundaries
1347                    otherwise we could get situations where a byte can't be
1348                    used because it's after a reservation, but a free bit still
1349                    is within the reservation's area. */
1350                 ptr = buffer + ALIGN(goal >> GFS2_BIT_SIZE, sizeof(u64));
1351                 end = (buffer + bi->bi_len);
1352                 while (ptr < end) {
1353                         rsv_bytes = 0;
1354                         if ((ptr + best_rs_bytes) <= end)
1355                                 search_bytes = best_rs_bytes;
1356                         else
1357                                 search_bytes = end - ptr;
1358                         BUG_ON(!search_bytes);
1359                         nonzero = memchr_inv(ptr, 0, search_bytes);
1360                         /* If the lot is all zeroes, reserve the whole size. If
1361                            there's enough zeroes to satisfy the request, use
1362                            what we can. If there's not enough, keep looking. */
1363                         if (nonzero == NULL)
1364                                 rsv_bytes = search_bytes;
1365                         else if ((nonzero - ptr) * GFS2_NBBY >= requested)
1366                                 rsv_bytes = (nonzero - ptr);
1367
1368                         if (rsv_bytes) {
1369                                 blk = ((ptr - buffer) * GFS2_NBBY);
1370                                 BUG_ON(blk >= bi->bi_len * GFS2_NBBY);
1371                                 rs = rs_insert(bi, ip, blk,
1372                                                rsv_bytes * GFS2_NBBY);
1373                                 if (IS_ERR(rs))
1374                                         return PTR_ERR(rs);
1375                                 if (rs)
1376                                         return 0;
1377                         }
1378                         ptr += ALIGN(search_bytes, sizeof(u64));
1379                 }
1380 skip:
1381                 /* Try next bitmap block (wrap back to rgrp header
1382                    if at end) */
1383                 buf++;
1384                 buf %= length;
1385                 goal = 0;
1386         }
1387
1388         return BFITNOENT;
1389 }
1390
1391 /**
1392  * try_rgrp_fit - See if a given reservation will fit in a given RG
1393  * @rgd: the RG data
1394  * @ip: the inode
1395  *
1396  * If there's room for the requested blocks to be allocated from the RG:
1397  * This will try to get a multi-block reservation first, and if that doesn't
1398  * fit, it will take what it can.
1399  *
1400  * Returns: 1 on success (it fits), 0 on failure (it doesn't fit)
1401  */
1402
1403 static int try_rgrp_fit(struct gfs2_rgrpd *rgd, struct gfs2_inode *ip,
1404                         unsigned requested)
1405 {
1406         if (rgd->rd_flags & (GFS2_RGF_NOALLOC | GFS2_RDF_ERROR))
1407                 return 0;
1408         /* Look for a multi-block reservation. */
1409         if (unclaimed_blocks(rgd) >= RGRP_RSRV_MINBLKS &&
1410             rg_mblk_search(rgd, ip, requested) != BFITNOENT)
1411                 return 1;
1412         if (unclaimed_blocks(rgd) >= requested)
1413                 return 1;
1414
1415         return 0;
1416 }
1417
1418 /**
1419  * gfs2_next_unreserved_block - Return next block that is not reserved
1420  * @rgd: The resource group
1421  * @block: The starting block
1422  * @ip: Ignore any reservations for this inode
1423  *
1424  * If the block does not appear in any reservation, then return the
1425  * block number unchanged. If it does appear in the reservation, then
1426  * keep looking through the tree of reservations in order to find the
1427  * first block number which is not reserved.
1428  */
1429
1430 static u64 gfs2_next_unreserved_block(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 block,
1431                                       const struct gfs2_inode *ip)
1432 {
1433         struct gfs2_blkreserv *rs;
1434         struct rb_node *n;
1435         int rc;
1436
1437         spin_lock(&rgd->rd_rsspin);
1438         n = rb_first(&rgd->rd_rstree);
1439         while (n) {
1440                 rs = rb_entry(n, struct gfs2_blkreserv, rs_node);
1441                 rc = rs_cmp(block, 1, rs);
1442                 if (rc < 0)
1443                         n = n->rb_left;
1444                 else if (rc > 0)
1445                         n = n->rb_right;
1446                 else
1447                         break;
1448         }
1449
1450         if (n) {
1451                 while ((rs_cmp(block, 1, rs) == 0) && (ip->i_res != rs)) {
1452                         block = gfs2_rbm_to_block(&rs->rs_rbm) + rs->rs_free;
1453                         n = rb_next(&rs->rs_node);
1454                         if (n == NULL)
1455                                 break;
1456                         rs = rb_entry(n, struct gfs2_blkreserv, rs_node);
1457                 }
1458         }
1459
1460         spin_unlock(&rgd->rd_rsspin);
1461         return block;
1462 }
1463
1464 /**
1465  * gfs2_rbm_from_block - Set the rbm based upon rgd and block number
1466  * @rbm: The rbm with rgd already set correctly
1467  * @block: The block number (filesystem relative)
1468  *
1469  * This sets the bi and offset members of an rbm based on a
1470  * resource group and a filesystem relative block number. The
1471  * resource group must be set in the rbm on entry, the bi and
1472  * offset members will be set by this function.
1473  *
1474  * Returns: 0 on success, or an error code
1475  */
1476
1477 static int gfs2_rbm_from_block(struct gfs2_rbm *rbm, u64 block)
1478 {
1479         u64 rblock = block - rbm->rgd->rd_data0;
1480         u32 goal = (u32)rblock;
1481         int x;
1482
1483         if (WARN_ON_ONCE(rblock > UINT_MAX))
1484                 return -EINVAL;
1485         if (block >= rbm->rgd->rd_data0 + rbm->rgd->rd_data)
1486                 return -E2BIG;
1487
1488         for (x = 0; x < rbm->rgd->rd_length; x++) {
1489                 rbm->bi = rbm->rgd->rd_bits + x;
1490                 if (goal < (rbm->bi->bi_start + rbm->bi->bi_len) * GFS2_NBBY) {
1491                         rbm->offset = goal - (rbm->bi->bi_start * GFS2_NBBY);
1492                         break;
1493                 }
1494         }
1495
1496         return 0;
1497 }
1498
1499 /**
1500  * gfs2_reservation_check_and_update - Check for reservations during block alloc
1501  * @rbm: The current position in the resource group
1502  *
1503  * This checks the current position in the rgrp to see whether there is
1504  * a reservation covering this block. If not then this function is a
1505  * no-op. If there is, then the position is moved to the end of the
1506  * contiguous reservation(s) so that we are pointing at the first
1507  * non-reserved block.
1508  *
1509  * Returns: 0 if no reservation, 1 if @rbm has changed, otherwise an error
1510  */
1511
1512 static int gfs2_reservation_check_and_update(struct gfs2_rbm *rbm,
1513                                              const struct gfs2_inode *ip)
1514 {
1515         u64 block = gfs2_rbm_to_block(rbm);
1516         u64 nblock;
1517         int ret;
1518
1519         nblock = gfs2_next_unreserved_block(rbm->rgd, block, ip);
1520         if (nblock == block)
1521                 return 0;
1522         ret = gfs2_rbm_from_block(rbm, nblock);
1523         if (ret < 0)
1524                 return ret;
1525         return 1;
1526 }
1527
1528 /**
1529  * gfs2_rbm_find - Look for blocks of a particular state
1530  * @rbm: Value/result starting position and final position
1531  * @state: The state which we want to find
1532  * @ip: If set, check for reservations
1533  * @nowrap: Stop looking at the end of the rgrp, rather than wrapping
1534  *          around until we've reached the starting point.
1535  *
1536  * Side effects:
1537  * - If looking for free blocks, we set GBF_FULL on each bitmap which
1538  *   has no free blocks in it.
1539  *
1540  * Returns: 0 on success, -ENOSPC if there is no block of the requested state
1541  */
1542
1543 static int gfs2_rbm_find(struct gfs2_rbm *rbm, u8 state,
1544                          const struct gfs2_inode *ip, bool nowrap)
1545 {
1546         struct buffer_head *bh;
1547         struct gfs2_bitmap *initial_bi;
1548         u32 initial_offset;
1549         u32 offset;
1550         u8 *buffer;
1551         int index;
1552         int n = 0;
1553         int iters = rbm->rgd->rd_length;
1554         int ret;
1555
1556         /* If we are not starting at the beginning of a bitmap, then we
1557          * need to add one to the bitmap count to ensure that we search
1558          * the starting bitmap twice.
1559          */
1560         if (rbm->offset != 0)
1561                 iters++;
1562
1563         while(1) {
1564                 if (test_bit(GBF_FULL, &rbm->bi->bi_flags) &&
1565                     (state == GFS2_BLKST_FREE))
1566                         goto next_bitmap;
1567
1568                 bh = rbm->bi->bi_bh;
1569                 buffer = bh->b_data + rbm->bi->bi_offset;
1570                 WARN_ON(!buffer_uptodate(bh));
1571                 if (state != GFS2_BLKST_UNLINKED && rbm->bi->bi_clone)
1572                         buffer = rbm->bi->bi_clone + rbm->bi->bi_offset;
1573                 initial_offset = rbm->offset;
1574                 offset = gfs2_bitfit(buffer, rbm->bi->bi_len, rbm->offset, state);
1575                 if (offset == BFITNOENT)
1576                         goto bitmap_full;
1577                 rbm->offset = offset;
1578                 if (ip == NULL)
1579                         return 0;
1580
1581                 initial_bi = rbm->bi;
1582                 ret = gfs2_reservation_check_and_update(rbm, ip);
1583                 if (ret == 0)
1584                         return 0;
1585                 if (ret > 0) {
1586                         n += (rbm->bi - initial_bi);
1587                         goto next_iter;
1588                 }
1589                 if (ret == -E2BIG) {
1590                         index = 0;
1591                         rbm->offset = 0;
1592                         n += (rbm->bi - initial_bi);
1593                         goto res_covered_end_of_rgrp;
1594                 }
1595                 return ret;
1596
1597 bitmap_full:    /* Mark bitmap as full and fall through */
1598                 if ((state == GFS2_BLKST_FREE) && initial_offset == 0)
1599                         set_bit(GBF_FULL, &rbm->bi->bi_flags);
1600
1601 next_bitmap:    /* Find next bitmap in the rgrp */
1602                 rbm->offset = 0;
1603                 index = rbm->bi - rbm->rgd->rd_bits;
1604                 index++;
1605                 if (index == rbm->rgd->rd_length)
1606                         index = 0;
1607 res_covered_end_of_rgrp:
1608                 rbm->bi = &rbm->rgd->rd_bits[index];
1609                 if ((index == 0) && nowrap)
1610                         break;
1611                 n++;
1612 next_iter:
1613                 if (n >= iters)
1614                         break;
1615         }
1616
1617         return -ENOSPC;
1618 }
1619
1620 /**
1621  * try_rgrp_unlink - Look for any unlinked, allocated, but unused inodes
1622  * @rgd: The rgrp
1623  * @last_unlinked: block address of the last dinode we unlinked
1624  * @skip: block address we should explicitly not unlink
1625  *
1626  * Returns: 0 if no error
1627  *          The inode, if one has been found, in inode.
1628  */
1629
1630 static void try_rgrp_unlink(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 *last_unlinked, u64 skip)
1631 {
1632         u64 block;
1633         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
1634         struct gfs2_glock *gl;
1635         struct gfs2_inode *ip;
1636         int error;
1637         int found = 0;
1638         struct gfs2_rbm rbm = { .rgd = rgd, .bi = rgd->rd_bits, .offset = 0 };
1639
1640         while (1) {
1641                 down_write(&sdp->sd_log_flush_lock);
1642                 error = gfs2_rbm_find(&rbm, GFS2_BLKST_UNLINKED, NULL, true);
1643                 up_write(&sdp->sd_log_flush_lock);
1644                 if (error == -ENOSPC)
1645                         break;
1646                 if (WARN_ON_ONCE(error))
1647                         break;
1648
1649                 block = gfs2_rbm_to_block(&rbm);
1650                 if (gfs2_rbm_from_block(&rbm, block + 1))
1651                         break;
1652                 if (*last_unlinked != NO_BLOCK && block <= *last_unlinked)
1653                         continue;
1654                 if (block == skip)
1655                         continue;
1656                 *last_unlinked = block;
1657
1658                 error = gfs2_glock_get(sdp, block, &gfs2_inode_glops, CREATE, &gl);
1659                 if (error)
1660                         continue;
1661
1662                 /* If the inode is already in cache, we can ignore it here
1663                  * because the existing inode disposal code will deal with
1664                  * it when all refs have gone away. Accessing gl_object like
1665                  * this is not safe in general. Here it is ok because we do
1666                  * not dereference the pointer, and we only need an approx
1667                  * answer to whether it is NULL or not.
1668                  */
1669                 ip = gl->gl_object;
1670
1671                 if (ip || queue_work(gfs2_delete_workqueue, &gl->gl_delete) == 0)
1672                         gfs2_glock_put(gl);
1673                 else
1674                         found++;
1675
1676                 /* Limit reclaim to sensible number of tasks */
1677                 if (found > NR_CPUS)
1678                         return;
1679         }
1680
1681         rgd->rd_flags &= ~GFS2_RDF_CHECK;
1682         return;
1683 }
1684
1685 /**
1686  * gfs2_inplace_reserve - Reserve space in the filesystem
1687  * @ip: the inode to reserve space for
1688  * @requested: the number of blocks to be reserved
1689  *
1690  * Returns: errno
1691  */
1692
1693 int gfs2_inplace_reserve(struct gfs2_inode *ip, u32 requested)
1694 {
1695         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1696         struct gfs2_rgrpd *begin = NULL;
1697         struct gfs2_blkreserv *rs = ip->i_res;
1698         int error = 0, rg_locked, flags = LM_FLAG_TRY;
1699         u64 last_unlinked = NO_BLOCK;
1700         int loops = 0;
1701
1702         if (sdp->sd_args.ar_rgrplvb)
1703                 flags |= GL_SKIP;
1704         if (gfs2_assert_warn(sdp, requested)) {
1705                 error = -EINVAL;
1706                 goto out;
1707         }
1708         if (gfs2_rs_active(rs)) {
1709                 begin = rs->rs_rbm.rgd;
1710                 flags = 0; /* Yoda: Do or do not. There is no try */
1711         } else if (ip->i_rgd && rgrp_contains_block(ip->i_rgd, ip->i_goal)) {
1712                 rs->rs_rbm.rgd = begin = ip->i_rgd;
1713         } else {
1714                 rs->rs_rbm.rgd = begin = gfs2_blk2rgrpd(sdp, ip->i_goal, 1);
1715         }
1716         if (rs->rs_rbm.rgd == NULL)
1717                 return -EBADSLT;
1718
1719         while (loops < 3) {
1720                 rg_locked = 0;
1721
1722                 if (gfs2_glock_is_locked_by_me(rs->rs_rbm.rgd->rd_gl)) {
1723                         rg_locked = 1;
1724                         error = 0;
1725                 } else if (!loops && !gfs2_rs_active(rs) &&
1726                            rs->rs_rbm.rgd->rd_rs_cnt > RGRP_RSRV_MAX_CONTENDERS) {
1727                         /* If the rgrp already is maxed out for contenders,
1728                            we can eliminate it as a "first pass" without even
1729                            requesting the rgrp glock. */
1730                         error = GLR_TRYFAILED;
1731                 } else {
1732                         error = gfs2_glock_nq_init(rs->rs_rbm.rgd->rd_gl,
1733                                                    LM_ST_EXCLUSIVE, flags,
1734                                                    &rs->rs_rgd_gh);
1735                         if (!error && sdp->sd_args.ar_rgrplvb) {
1736                                 error = update_rgrp_lvb(rs->rs_rbm.rgd);
1737                                 if (error) {
1738                                         gfs2_glock_dq_uninit(&rs->rs_rgd_gh);
1739                                         return error;
1740                                 }
1741                         }
1742                 }
1743                 switch (error) {
1744                 case 0:
1745                         if (gfs2_rs_active(rs)) {
1746                                 if (unclaimed_blocks(rs->rs_rbm.rgd) +
1747                                     rs->rs_free >= requested) {
1748                                         ip->i_rgd = rs->rs_rbm.rgd;
1749                                         return 0;
1750                                 }
1751                                 /* We have a multi-block reservation, but the
1752                                    rgrp doesn't have enough free blocks to
1753                                    satisfy the request. Free the reservation
1754                                    and look for a suitable rgrp. */
1755                                 gfs2_rs_deltree(ip, rs);
1756                         }
1757                         if (try_rgrp_fit(rs->rs_rbm.rgd, ip, requested)) {
1758                                 if (sdp->sd_args.ar_rgrplvb)
1759                                         gfs2_rgrp_bh_get(rs->rs_rbm.rgd);
1760                                 ip->i_rgd = rs->rs_rbm.rgd;
1761                                 return 0;
1762                         }
1763                         if (rs->rs_rbm.rgd->rd_flags & GFS2_RDF_CHECK) {
1764                                 if (sdp->sd_args.ar_rgrplvb)
1765                                         gfs2_rgrp_bh_get(rs->rs_rbm.rgd);
1766                                 try_rgrp_unlink(rs->rs_rbm.rgd, &last_unlinked,
1767                                                 ip->i_no_addr);
1768                         }
1769                         if (!rg_locked)
1770                                 gfs2_glock_dq_uninit(&rs->rs_rgd_gh);
1771                         /* fall through */
1772                 case GLR_TRYFAILED:
1773                         rs->rs_rbm.rgd = gfs2_rgrpd_get_next(rs->rs_rbm.rgd);
1774                         rs->rs_rbm.rgd = rs->rs_rbm.rgd ? : begin; /* if NULL, wrap */
1775                         if (rs->rs_rbm.rgd != begin) /* If we didn't wrap */
1776                                 break;
1777
1778                         flags &= ~LM_FLAG_TRY;
1779                         loops++;
1780                         /* Check that fs hasn't grown if writing to rindex */
1781                         if (ip == GFS2_I(sdp->sd_rindex) &&
1782                             !sdp->sd_rindex_uptodate) {
1783                                 error = gfs2_ri_update(ip);
1784                                 if (error)
1785                                         goto out;
1786                         } else if (loops == 2)
1787                                 /* Flushing the log may release space */
1788                                 gfs2_log_flush(sdp, NULL);
1789                         break;
1790                 default:
1791                         goto out;
1792                 }
1793         }
1794         error = -ENOSPC;
1795
1796 out:
1797         return error;
1798 }
1799
1800 /**
1801  * gfs2_inplace_release - release an inplace reservation
1802  * @ip: the inode the reservation was taken out on
1803  *
1804  * Release a reservation made by gfs2_inplace_reserve().
1805  */
1806
1807 void gfs2_inplace_release(struct gfs2_inode *ip)
1808 {
1809         struct gfs2_blkreserv *rs = ip->i_res;
1810
1811         if (rs->rs_rgd_gh.gh_gl)
1812                 gfs2_glock_dq_uninit(&rs->rs_rgd_gh);
1813 }
1814
1815 /**
1816  * gfs2_get_block_type - Check a block in a RG is of given type
1817  * @rgd: the resource group holding the block
1818  * @block: the block number
1819  *
1820  * Returns: The block type (GFS2_BLKST_*)
1821  */
1822
1823 static unsigned char gfs2_get_block_type(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 block)
1824 {
1825         struct gfs2_rbm rbm = { .rgd = rgd, };
1826         int ret;
1827
1828         ret = gfs2_rbm_from_block(&rbm, block);
1829         WARN_ON_ONCE(ret != 0);
1830
1831         return gfs2_testbit(&rbm);
1832 }
1833
1834
1835 /**
1836  * gfs2_alloc_extent - allocate an extent from a given bitmap
1837  * @rbm: the resource group information
1838  * @dinode: TRUE if the first block we allocate is for a dinode
1839  * @n: The extent length (value/result)
1840  *
1841  * Add the bitmap buffer to the transaction.
1842  * Set the found bits to @new_state to change block's allocation state.
1843  */
1844 static void gfs2_alloc_extent(const struct gfs2_rbm *rbm, bool dinode,
1845                              unsigned int *n)
1846 {
1847         struct gfs2_rbm pos = { .rgd = rbm->rgd, };
1848         const unsigned int elen = *n;
1849         u64 block;
1850         int ret;
1851
1852         *n = 1;
1853         block = gfs2_rbm_to_block(rbm);
1854         gfs2_trans_add_bh(rbm->rgd->rd_gl, rbm->bi->bi_bh, 1);
1855         gfs2_setbit(rbm->rgd, rbm->bi->bi_clone, rbm->bi, rbm->offset,
1856                     dinode ? GFS2_BLKST_DINODE : GFS2_BLKST_USED);
1857         block++;
1858         while (*n < elen) {
1859                 ret = gfs2_rbm_from_block(&pos, block);
1860                 WARN_ON(ret);
1861                 if (gfs2_testbit(&pos) != GFS2_BLKST_FREE)
1862                         break;
1863                 gfs2_trans_add_bh(pos.rgd->rd_gl, pos.bi->bi_bh, 1);
1864                 gfs2_setbit(pos.rgd, pos.bi->bi_clone, pos.bi, pos.offset, GFS2_BLKST_USED);
1865                 (*n)++;
1866                 block++;
1867         }
1868 }
1869
1870 /**
1871  * rgblk_free - Change alloc state of given block(s)
1872  * @sdp: the filesystem
1873  * @bstart: the start of a run of blocks to free
1874  * @blen: the length of the block run (all must lie within ONE RG!)
1875  * @new_state: GFS2_BLKST_XXX the after-allocation block state
1876  *
1877  * Returns:  Resource group containing the block(s)
1878  */
1879
1880 static struct gfs2_rgrpd *rgblk_free(struct gfs2_sbd *sdp, u64 bstart,
1881                                      u32 blen, unsigned char new_state)
1882 {
1883         struct gfs2_rbm rbm;
1884
1885         rbm.rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, bstart, 1);
1886         if (!rbm.rgd) {
1887                 if (gfs2_consist(sdp))
1888                         fs_err(sdp, "block = %llu\n", (unsigned long long)bstart);
1889                 return NULL;
1890         }
1891
1892         while (blen--) {
1893                 gfs2_rbm_from_block(&rbm, bstart);
1894                 bstart++;
1895                 if (!rbm.bi->bi_clone) {
1896                         rbm.bi->bi_clone = kmalloc(rbm.bi->bi_bh->b_size,
1897                                                    GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
1898                         memcpy(rbm.bi->bi_clone + rbm.bi->bi_offset,
1899                                rbm.bi->bi_bh->b_data + rbm.bi->bi_offset,
1900                                rbm.bi->bi_len);
1901                 }
1902                 gfs2_trans_add_bh(rbm.rgd->rd_gl, rbm.bi->bi_bh, 1);
1903                 gfs2_setbit(rbm.rgd, NULL, rbm.bi, rbm.offset, new_state);
1904         }
1905
1906         return rbm.rgd;
1907 }
1908
1909 /**
1910  * gfs2_rgrp_dump - print out an rgrp
1911  * @seq: The iterator
1912  * @gl: The glock in question
1913  *
1914  */
1915
1916 int gfs2_rgrp_dump(struct seq_file *seq, const struct gfs2_glock *gl)
1917 {
1918         struct gfs2_rgrpd *rgd = gl->gl_object;
1919         struct gfs2_blkreserv *trs;
1920         const struct rb_node *n;
1921
1922         if (rgd == NULL)
1923                 return 0;
1924         gfs2_print_dbg(seq, " R: n:%llu f:%02x b:%u/%u i:%u r:%u\n",
1925                        (unsigned long long)rgd->rd_addr, rgd->rd_flags,
1926                        rgd->rd_free, rgd->rd_free_clone, rgd->rd_dinodes,
1927                        rgd->rd_reserved);
1928         spin_lock(&rgd->rd_rsspin);
1929         for (n = rb_first(&rgd->rd_rstree); n; n = rb_next(&trs->rs_node)) {
1930                 trs = rb_entry(n, struct gfs2_blkreserv, rs_node);
1931                 dump_rs(seq, trs);
1932         }
1933         spin_unlock(&rgd->rd_rsspin);
1934         return 0;
1935 }
1936
1937 static void gfs2_rgrp_error(struct gfs2_rgrpd *rgd)
1938 {
1939         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
1940         fs_warn(sdp, "rgrp %llu has an error, marking it readonly until umount\n",
1941                 (unsigned long long)rgd->rd_addr);
1942         fs_warn(sdp, "umount on all nodes and run fsck.gfs2 to fix the error\n");
1943         gfs2_rgrp_dump(NULL, rgd->rd_gl);
1944         rgd->rd_flags |= GFS2_RDF_ERROR;
1945 }
1946
1947 /**
1948  * gfs2_adjust_reservation - Adjust (or remove) a reservation after allocation
1949  * @ip: The inode we have just allocated blocks for
1950  * @rbm: The start of the allocated blocks
1951  * @len: The extent length
1952  *
1953  * Adjusts a reservation after an allocation has taken place. If the
1954  * reservation does not match the allocation, or if it is now empty
1955  * then it is removed.
1956  */
1957
1958 static void gfs2_adjust_reservation(struct gfs2_inode *ip,
1959                                     const struct gfs2_rbm *rbm, unsigned len)
1960 {
1961         struct gfs2_blkreserv *rs = ip->i_res;
1962         struct gfs2_rgrpd *rgd = rbm->rgd;
1963         unsigned rlen;
1964         u64 block;
1965         int ret;
1966
1967         spin_lock(&rgd->rd_rsspin);
1968         if (gfs2_rs_active(rs)) {
1969                 if (gfs2_rbm_eq(&rs->rs_rbm, rbm)) {
1970                         block = gfs2_rbm_to_block(rbm);
1971                         ret = gfs2_rbm_from_block(&rs->rs_rbm, block + len);
1972                         rlen = min(rs->rs_free, len);
1973                         rs->rs_free -= rlen;
1974                         rgd->rd_reserved -= rlen;
1975                         trace_gfs2_rs(ip, rs, TRACE_RS_CLAIM);
1976                         if (rs->rs_free && !ret)
1977                                 goto out;
1978                 }
1979                 __rs_deltree(ip, rs);
1980         }
1981 out:
1982         spin_unlock(&rgd->rd_rsspin);
1983 }
1984
1985 /**
1986  * gfs2_alloc_blocks - Allocate one or more blocks of data and/or a dinode
1987  * @ip: the inode to allocate the block for
1988  * @bn: Used to return the starting block number
1989  * @nblocks: requested number of blocks/extent length (value/result)
1990  * @dinode: 1 if we're allocating a dinode block, else 0
1991  * @generation: the generation number of the inode
1992  *
1993  * Returns: 0 or error
1994  */
1995
1996 int gfs2_alloc_blocks(struct gfs2_inode *ip, u64 *bn, unsigned int *nblocks,
1997                       bool dinode, u64 *generation)
1998 {
1999         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
2000         struct buffer_head *dibh;
2001         struct gfs2_rbm rbm = { .rgd = ip->i_rgd, };
2002         unsigned int ndata;
2003         u64 goal;
2004         u64 block; /* block, within the file system scope */
2005         int error;
2006
2007         if (gfs2_rs_active(ip->i_res))
2008                 goal = gfs2_rbm_to_block(&ip->i_res->rs_rbm);
2009         else if (!dinode && rgrp_contains_block(rbm.rgd, ip->i_goal))
2010                 goal = ip->i_goal;
2011         else
2012                 goal = rbm.rgd->rd_last_alloc + rbm.rgd->rd_data0;
2013
2014         if ((goal < rbm.rgd->rd_data0) ||
2015             (goal >= rbm.rgd->rd_data0 + rbm.rgd->rd_data))
2016                 rbm.rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, goal, 1);
2017
2018         gfs2_rbm_from_block(&rbm, goal);
2019         error = gfs2_rbm_find(&rbm, GFS2_BLKST_FREE, ip, false);
2020
2021         /* Since all blocks are reserved in advance, this shouldn't happen */
2022         if (error) {
2023                 fs_warn(sdp, "error=%d, nblocks=%u, full=%d\n", error, *nblocks,
2024                         test_bit(GBF_FULL, &rbm.rgd->rd_bits->bi_flags));
2025                 goto rgrp_error;
2026         }
2027
2028         gfs2_alloc_extent(&rbm, dinode, nblocks);
2029         block = gfs2_rbm_to_block(&rbm);
2030         if (gfs2_rs_active(ip->i_res))
2031                 gfs2_adjust_reservation(ip, &rbm, *nblocks);
2032         ndata = *nblocks;
2033         if (dinode)
2034                 ndata--;
2035
2036         if (!dinode) {
2037                 ip->i_goal = block + ndata - 1;
2038                 error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
2039                 if (error == 0) {
2040                         struct gfs2_dinode *di =
2041                                 (struct gfs2_dinode *)dibh->b_data;
2042                         gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, dibh, 1);
2043                         di->di_goal_meta = di->di_goal_data =
2044                                 cpu_to_be64(ip->i_goal);
2045                         brelse(dibh);
2046                 }
2047         }
2048         if (rbm.rgd->rd_free < *nblocks) {
2049                 printk(KERN_WARNING "nblocks=%u\n", *nblocks);
2050                 goto rgrp_error;
2051         }
2052
2053         rbm.rgd->rd_free -= *nblocks;
2054         if (dinode) {
2055                 rbm.rgd->rd_dinodes++;
2056                 *generation = rbm.rgd->rd_igeneration++;
2057                 if (*generation == 0)
2058                         *generation = rbm.rgd->rd_igeneration++;
2059         }
2060
2061         gfs2_trans_add_bh(rbm.rgd->rd_gl, rbm.rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
2062         gfs2_rgrp_out(rbm.rgd, rbm.rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
2063         gfs2_rgrp_ondisk2lvb(rbm.rgd->rd_rgl, rbm.rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
2064
2065         gfs2_statfs_change(sdp, 0, -(s64)*nblocks, dinode ? 1 : 0);
2066         if (dinode)
2067                 gfs2_trans_add_unrevoke(sdp, block, 1);
2068
2069         /*
2070          * This needs reviewing to see why we cannot do the quota change
2071          * at this point in the dinode case.
2072          */
2073         if (ndata)
2074                 gfs2_quota_change(ip, ndata, ip->i_inode.i_uid,
2075                                   ip->i_inode.i_gid);
2076
2077         rbm.rgd->rd_free_clone -= *nblocks;
2078         trace_gfs2_block_alloc(ip, rbm.rgd, block, *nblocks,
2079                                dinode ? GFS2_BLKST_DINODE : GFS2_BLKST_USED);
2080         *bn = block;
2081         return 0;
2082
2083 rgrp_error:
2084         gfs2_rgrp_error(rbm.rgd);
2085         return -EIO;
2086 }
2087
2088 /**
2089  * __gfs2_free_blocks - free a contiguous run of block(s)
2090  * @ip: the inode these blocks are being freed from
2091  * @bstart: first block of a run of contiguous blocks
2092  * @blen: the length of the block run
2093  * @meta: 1 if the blocks represent metadata
2094  *
2095  */
2096
2097 void __gfs2_free_blocks(struct gfs2_inode *ip, u64 bstart, u32 blen, int meta)
2098 {
2099         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
2100         struct gfs2_rgrpd *rgd;
2101
2102         rgd = rgblk_free(sdp, bstart, blen, GFS2_BLKST_FREE);
2103         if (!rgd)
2104                 return;
2105         trace_gfs2_block_alloc(ip, rgd, bstart, blen, GFS2_BLKST_FREE);
2106         rgd->rd_free += blen;
2107         rgd->rd_flags &= ~GFS2_RGF_TRIMMED;
2108         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
2109         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
2110         gfs2_rgrp_ondisk2lvb(rgd->rd_rgl, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
2111
2112         /* Directories keep their data in the metadata address space */
2113         if (meta || ip->i_depth)
2114                 gfs2_meta_wipe(ip, bstart, blen);
2115 }
2116
2117 /**
2118  * gfs2_free_meta - free a contiguous run of data block(s)
2119  * @ip: the inode these blocks are being freed from
2120  * @bstart: first block of a run of contiguous blocks
2121  * @blen: the length of the block run
2122  *
2123  */
2124
2125 void gfs2_free_meta(struct gfs2_inode *ip, u64 bstart, u32 blen)
2126 {
2127         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
2128
2129         __gfs2_free_blocks(ip, bstart, blen, 1);
2130         gfs2_statfs_change(sdp, 0, +blen, 0);
2131         gfs2_quota_change(ip, -(s64)blen, ip->i_inode.i_uid, ip->i_inode.i_gid);
2132 }
2133
2134 void gfs2_unlink_di(struct inode *inode)
2135 {
2136         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
2137         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
2138         struct gfs2_rgrpd *rgd;
2139         u64 blkno = ip->i_no_addr;
2140
2141         rgd = rgblk_free(sdp, blkno, 1, GFS2_BLKST_UNLINKED);
2142         if (!rgd)
2143                 return;
2144         trace_gfs2_block_alloc(ip, rgd, blkno, 1, GFS2_BLKST_UNLINKED);
2145         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
2146         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
2147         gfs2_rgrp_ondisk2lvb(rgd->rd_rgl, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
2148         update_rgrp_lvb_unlinked(rgd, 1);
2149 }
2150
2151 static void gfs2_free_uninit_di(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 blkno)
2152 {
2153         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
2154         struct gfs2_rgrpd *tmp_rgd;
2155
2156         tmp_rgd = rgblk_free(sdp, blkno, 1, GFS2_BLKST_FREE);
2157         if (!tmp_rgd)
2158                 return;
2159         gfs2_assert_withdraw(sdp, rgd == tmp_rgd);
2160
2161         if (!rgd->rd_dinodes)
2162                 gfs2_consist_rgrpd(rgd);
2163         rgd->rd_dinodes--;
2164         rgd->rd_free++;
2165
2166         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
2167         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
2168         gfs2_rgrp_ondisk2lvb(rgd->rd_rgl, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
2169         update_rgrp_lvb_unlinked(rgd, -1);
2170
2171         gfs2_statfs_change(sdp, 0, +1, -1);
2172 }
2173
2174
2175 void gfs2_free_di(struct gfs2_rgrpd *rgd, struct gfs2_inode *ip)
2176 {
2177         gfs2_free_uninit_di(rgd, ip->i_no_addr);
2178         trace_gfs2_block_alloc(ip, rgd, ip->i_no_addr, 1, GFS2_BLKST_FREE);
2179         gfs2_quota_change(ip, -1, ip->i_inode.i_uid, ip->i_inode.i_gid);
2180         gfs2_meta_wipe(ip, ip->i_no_addr, 1);
2181 }
2182
2183 /**
2184  * gfs2_check_blk_type - Check the type of a block
2185  * @sdp: The superblock
2186  * @no_addr: The block number to check
2187  * @type: The block type we are looking for
2188  *
2189  * Returns: 0 if the block type matches the expected type
2190  *          -ESTALE if it doesn't match
2191  *          or -ve errno if something went wrong while checking
2192  */
2193
2194 int gfs2_check_blk_type(struct gfs2_sbd *sdp, u64 no_addr, unsigned int type)
2195 {
2196         struct gfs2_rgrpd *rgd;
2197         struct gfs2_holder rgd_gh;
2198         int error = -EINVAL;
2199
2200         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, no_addr, 1);
2201         if (!rgd)
2202                 goto fail;
2203
2204         error = gfs2_glock_nq_init(rgd->rd_gl, LM_ST_SHARED, 0, &rgd_gh);
2205         if (error)
2206                 goto fail;
2207
2208         if (gfs2_get_block_type(rgd, no_addr) != type)
2209                 error = -ESTALE;
2210
2211         gfs2_glock_dq_uninit(&rgd_gh);
2212 fail:
2213         return error;
2214 }
2215
2216 /**
2217  * gfs2_rlist_add - add a RG to a list of RGs
2218  * @ip: the inode
2219  * @rlist: the list of resource groups
2220  * @block: the block
2221  *
2222  * Figure out what RG a block belongs to and add that RG to the list
2223  *
2224  * FIXME: Don't use NOFAIL
2225  *
2226  */
2227
2228 void gfs2_rlist_add(struct gfs2_inode *ip, struct gfs2_rgrp_list *rlist,
2229                     u64 block)
2230 {
2231         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
2232         struct gfs2_rgrpd *rgd;
2233         struct gfs2_rgrpd **tmp;
2234         unsigned int new_space;
2235         unsigned int x;
2236
2237         if (gfs2_assert_warn(sdp, !rlist->rl_ghs))
2238                 return;
2239
2240         if (ip->i_rgd && rgrp_contains_block(ip->i_rgd, block))
2241                 rgd = ip->i_rgd;
2242         else
2243                 rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, block, 1);
2244         if (!rgd) {
2245                 fs_err(sdp, "rlist_add: no rgrp for block %llu\n", (unsigned long long)block);
2246                 return;
2247         }
2248         ip->i_rgd = rgd;
2249
2250         for (x = 0; x < rlist->rl_rgrps; x++)
2251                 if (rlist->rl_rgd[x] == rgd)
2252                         return;
2253
2254         if (rlist->rl_rgrps == rlist->rl_space) {
2255                 new_space = rlist->rl_space + 10;
2256
2257                 tmp = kcalloc(new_space, sizeof(struct gfs2_rgrpd *),
2258                               GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
2259
2260                 if (rlist->rl_rgd) {
2261                         memcpy(tmp, rlist->rl_rgd,
2262                                rlist->rl_space * sizeof(struct gfs2_rgrpd *));
2263                         kfree(rlist->rl_rgd);
2264                 }
2265
2266                 rlist->rl_space = new_space;
2267                 rlist->rl_rgd = tmp;
2268         }
2269
2270         rlist->rl_rgd[rlist->rl_rgrps++] = rgd;
2271 }
2272
2273 /**
2274  * gfs2_rlist_alloc - all RGs have been added to the rlist, now allocate
2275  *      and initialize an array of glock holders for them
2276  * @rlist: the list of resource groups
2277  * @state: the lock state to acquire the RG lock in
2278  *
2279  * FIXME: Don't use NOFAIL
2280  *
2281  */
2282
2283 void gfs2_rlist_alloc(struct gfs2_rgrp_list *rlist, unsigned int state)
2284 {
2285         unsigned int x;
2286
2287         rlist->rl_ghs = kcalloc(rlist->rl_rgrps, sizeof(struct gfs2_holder),
2288                                 GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
2289         for (x = 0; x < rlist->rl_rgrps; x++)
2290                 gfs2_holder_init(rlist->rl_rgd[x]->rd_gl,
2291                                 state, 0,
2292                                 &rlist->rl_ghs[x]);
2293 }
2294
2295 /**
2296  * gfs2_rlist_free - free a resource group list
2297  * @list: the list of resource groups
2298  *
2299  */
2300
2301 void gfs2_rlist_free(struct gfs2_rgrp_list *rlist)
2302 {
2303         unsigned int x;
2304
2305         kfree(rlist->rl_rgd);
2306
2307         if (rlist->rl_ghs) {
2308                 for (x = 0; x < rlist->rl_rgrps; x++)
2309                         gfs2_holder_uninit(&rlist->rl_ghs[x]);
2310                 kfree(rlist->rl_ghs);
2311                 rlist->rl_ghs = NULL;
2312         }
2313 }
2314