GFS2: Fix case where reservation finished at end of rgrp
[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  * @rgd: the resource group descriptor
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  * rs_cmp - multi-block reservation range compare
181  * @blk: absolute file system block number of the new reservation
182  * @len: number of blocks in the new reservation
183  * @rs: existing reservation to compare against
184  *
185  * returns: 1 if the block range is beyond the reach of the reservation
186  *         -1 if the block range is before the start of the reservation
187  *          0 if the block range overlaps with the reservation
188  */
189 static inline int rs_cmp(u64 blk, u32 len, struct gfs2_blkreserv *rs)
190 {
191         u64 startblk = gfs2_rbm_to_block(&rs->rs_rbm);
192
193         if (blk >= startblk + rs->rs_free)
194                 return 1;
195         if (blk + len - 1 < startblk)
196                 return -1;
197         return 0;
198 }
199
200 /**
201  * gfs2_bitfit - Search an rgrp's bitmap buffer to find a bit-pair representing
202  *       a block in a given allocation state.
203  * @buf: the buffer that holds the bitmaps
204  * @len: the length (in bytes) of the buffer
205  * @goal: start search at this block's bit-pair (within @buffer)
206  * @state: GFS2_BLKST_XXX the state of the block we're looking for.
207  *
208  * Scope of @goal and returned block number is only within this bitmap buffer,
209  * not entire rgrp or filesystem.  @buffer will be offset from the actual
210  * beginning of a bitmap block buffer, skipping any header structures, but
211  * headers are always a multiple of 64 bits long so that the buffer is
212  * always aligned to a 64 bit boundary.
213  *
214  * The size of the buffer is in bytes, but is it assumed that it is
215  * always ok to read a complete multiple of 64 bits at the end
216  * of the block in case the end is no aligned to a natural boundary.
217  *
218  * Return: the block number (bitmap buffer scope) that was found
219  */
220
221 static u32 gfs2_bitfit(const u8 *buf, const unsigned int len,
222                        u32 goal, u8 state)
223 {
224         u32 spoint = (goal << 1) & ((8*sizeof(u64)) - 1);
225         const __le64 *ptr = ((__le64 *)buf) + (goal >> 5);
226         const __le64 *end = (__le64 *)(buf + ALIGN(len, sizeof(u64)));
227         u64 tmp;
228         u64 mask = 0x5555555555555555ULL;
229         u32 bit;
230
231         BUG_ON(state > 3);
232
233         /* Mask off bits we don't care about at the start of the search */
234         mask <<= spoint;
235         tmp = gfs2_bit_search(ptr, mask, state);
236         ptr++;
237         while(tmp == 0 && ptr < end) {
238                 tmp = gfs2_bit_search(ptr, 0x5555555555555555ULL, state);
239                 ptr++;
240         }
241         /* Mask off any bits which are more than len bytes from the start */
242         if (ptr == end && (len & (sizeof(u64) - 1)))
243                 tmp &= (((u64)~0) >> (64 - 8*(len & (sizeof(u64) - 1))));
244         /* Didn't find anything, so return */
245         if (tmp == 0)
246                 return BFITNOENT;
247         ptr--;
248         bit = __ffs64(tmp);
249         bit /= 2;       /* two bits per entry in the bitmap */
250         return (((const unsigned char *)ptr - buf) * GFS2_NBBY) + bit;
251 }
252
253 /**
254  * gfs2_bitcount - count the number of bits in a certain state
255  * @rgd: the resource group descriptor
256  * @buffer: the buffer that holds the bitmaps
257  * @buflen: the length (in bytes) of the buffer
258  * @state: the state of the block we're looking for
259  *
260  * Returns: The number of bits
261  */
262
263 static u32 gfs2_bitcount(struct gfs2_rgrpd *rgd, const u8 *buffer,
264                          unsigned int buflen, u8 state)
265 {
266         const u8 *byte = buffer;
267         const u8 *end = buffer + buflen;
268         const u8 state1 = state << 2;
269         const u8 state2 = state << 4;
270         const u8 state3 = state << 6;
271         u32 count = 0;
272
273         for (; byte < end; byte++) {
274                 if (((*byte) & 0x03) == state)
275                         count++;
276                 if (((*byte) & 0x0C) == state1)
277                         count++;
278                 if (((*byte) & 0x30) == state2)
279                         count++;
280                 if (((*byte) & 0xC0) == state3)
281                         count++;
282         }
283
284         return count;
285 }
286
287 /**
288  * gfs2_rgrp_verify - Verify that a resource group is consistent
289  * @rgd: the rgrp
290  *
291  */
292
293 void gfs2_rgrp_verify(struct gfs2_rgrpd *rgd)
294 {
295         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
296         struct gfs2_bitmap *bi = NULL;
297         u32 length = rgd->rd_length;
298         u32 count[4], tmp;
299         int buf, x;
300
301         memset(count, 0, 4 * sizeof(u32));
302
303         /* Count # blocks in each of 4 possible allocation states */
304         for (buf = 0; buf < length; buf++) {
305                 bi = rgd->rd_bits + buf;
306                 for (x = 0; x < 4; x++)
307                         count[x] += gfs2_bitcount(rgd,
308                                                   bi->bi_bh->b_data +
309                                                   bi->bi_offset,
310                                                   bi->bi_len, x);
311         }
312
313         if (count[0] != rgd->rd_free) {
314                 if (gfs2_consist_rgrpd(rgd))
315                         fs_err(sdp, "free data mismatch:  %u != %u\n",
316                                count[0], rgd->rd_free);
317                 return;
318         }
319
320         tmp = rgd->rd_data - rgd->rd_free - rgd->rd_dinodes;
321         if (count[1] != tmp) {
322                 if (gfs2_consist_rgrpd(rgd))
323                         fs_err(sdp, "used data mismatch:  %u != %u\n",
324                                count[1], tmp);
325                 return;
326         }
327
328         if (count[2] + count[3] != rgd->rd_dinodes) {
329                 if (gfs2_consist_rgrpd(rgd))
330                         fs_err(sdp, "used metadata mismatch:  %u != %u\n",
331                                count[2] + count[3], rgd->rd_dinodes);
332                 return;
333         }
334 }
335
336 static inline int rgrp_contains_block(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 block)
337 {
338         u64 first = rgd->rd_data0;
339         u64 last = first + rgd->rd_data;
340         return first <= block && block < last;
341 }
342
343 /**
344  * gfs2_blk2rgrpd - Find resource group for a given data/meta block number
345  * @sdp: The GFS2 superblock
346  * @blk: The data block number
347  * @exact: True if this needs to be an exact match
348  *
349  * Returns: The resource group, or NULL if not found
350  */
351
352 struct gfs2_rgrpd *gfs2_blk2rgrpd(struct gfs2_sbd *sdp, u64 blk, bool exact)
353 {
354         struct rb_node *n, *next;
355         struct gfs2_rgrpd *cur;
356
357         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
358         n = sdp->sd_rindex_tree.rb_node;
359         while (n) {
360                 cur = rb_entry(n, struct gfs2_rgrpd, rd_node);
361                 next = NULL;
362                 if (blk < cur->rd_addr)
363                         next = n->rb_left;
364                 else if (blk >= cur->rd_data0 + cur->rd_data)
365                         next = n->rb_right;
366                 if (next == NULL) {
367                         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
368                         if (exact) {
369                                 if (blk < cur->rd_addr)
370                                         return NULL;
371                                 if (blk >= cur->rd_data0 + cur->rd_data)
372                                         return NULL;
373                         }
374                         return cur;
375                 }
376                 n = next;
377         }
378         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
379
380         return NULL;
381 }
382
383 /**
384  * gfs2_rgrpd_get_first - get the first Resource Group in the filesystem
385  * @sdp: The GFS2 superblock
386  *
387  * Returns: The first rgrp in the filesystem
388  */
389
390 struct gfs2_rgrpd *gfs2_rgrpd_get_first(struct gfs2_sbd *sdp)
391 {
392         const struct rb_node *n;
393         struct gfs2_rgrpd *rgd;
394
395         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
396         n = rb_first(&sdp->sd_rindex_tree);
397         rgd = rb_entry(n, struct gfs2_rgrpd, rd_node);
398         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
399
400         return rgd;
401 }
402
403 /**
404  * gfs2_rgrpd_get_next - get the next RG
405  * @rgd: the resource group descriptor
406  *
407  * Returns: The next rgrp
408  */
409
410 struct gfs2_rgrpd *gfs2_rgrpd_get_next(struct gfs2_rgrpd *rgd)
411 {
412         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
413         const struct rb_node *n;
414
415         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
416         n = rb_next(&rgd->rd_node);
417         if (n == NULL)
418                 n = rb_first(&sdp->sd_rindex_tree);
419
420         if (unlikely(&rgd->rd_node == n)) {
421                 spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
422                 return NULL;
423         }
424         rgd = rb_entry(n, struct gfs2_rgrpd, rd_node);
425         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
426         return rgd;
427 }
428
429 void gfs2_free_clones(struct gfs2_rgrpd *rgd)
430 {
431         int x;
432
433         for (x = 0; x < rgd->rd_length; x++) {
434                 struct gfs2_bitmap *bi = rgd->rd_bits + x;
435                 kfree(bi->bi_clone);
436                 bi->bi_clone = NULL;
437         }
438 }
439
440 /**
441  * gfs2_rs_alloc - make sure we have a reservation assigned to the inode
442  * @ip: the inode for this reservation
443  */
444 int gfs2_rs_alloc(struct gfs2_inode *ip)
445 {
446         int error = 0;
447         struct gfs2_blkreserv *res;
448
449         if (ip->i_res)
450                 return 0;
451
452         res = kmem_cache_zalloc(gfs2_rsrv_cachep, GFP_NOFS);
453         if (!res)
454                 error = -ENOMEM;
455
456         RB_CLEAR_NODE(&res->rs_node);
457
458         down_write(&ip->i_rw_mutex);
459         if (ip->i_res)
460                 kmem_cache_free(gfs2_rsrv_cachep, res);
461         else
462                 ip->i_res = res;
463         up_write(&ip->i_rw_mutex);
464         return error;
465 }
466
467 static void dump_rs(struct seq_file *seq, struct gfs2_blkreserv *rs)
468 {
469         gfs2_print_dbg(seq, "  r: %llu s:%llu b:%u f:%u\n",
470                        rs->rs_rbm.rgd->rd_addr, gfs2_rbm_to_block(&rs->rs_rbm), 
471                        rs->rs_rbm.offset, rs->rs_free);
472 }
473
474 /**
475  * __rs_deltree - remove a multi-block reservation from the rgd tree
476  * @rs: The reservation to remove
477  *
478  */
479 static void __rs_deltree(struct gfs2_inode *ip, struct gfs2_blkreserv *rs)
480 {
481         struct gfs2_rgrpd *rgd;
482
483         if (!gfs2_rs_active(rs))
484                 return;
485
486         rgd = rs->rs_rbm.rgd;
487         trace_gfs2_rs(ip, rs, TRACE_RS_TREEDEL);
488         rb_erase(&rs->rs_node, &rgd->rd_rstree);
489         RB_CLEAR_NODE(&rs->rs_node);
490         BUG_ON(!rgd->rd_rs_cnt);
491         rgd->rd_rs_cnt--;
492
493         if (rs->rs_free) {
494                 /* return reserved blocks to the rgrp and the ip */
495                 BUG_ON(rs->rs_rbm.rgd->rd_reserved < rs->rs_free);
496                 rs->rs_rbm.rgd->rd_reserved -= rs->rs_free;
497                 rs->rs_free = 0;
498                 clear_bit(GBF_FULL, &rs->rs_rbm.bi->bi_flags);
499                 smp_mb__after_clear_bit();
500         }
501 }
502
503 /**
504  * gfs2_rs_deltree - remove a multi-block reservation from the rgd tree
505  * @rs: The reservation to remove
506  *
507  */
508 void gfs2_rs_deltree(struct gfs2_inode *ip, struct gfs2_blkreserv *rs)
509 {
510         struct gfs2_rgrpd *rgd;
511
512         rgd = rs->rs_rbm.rgd;
513         if (rgd) {
514                 spin_lock(&rgd->rd_rsspin);
515                 __rs_deltree(ip, rs);
516                 spin_unlock(&rgd->rd_rsspin);
517         }
518 }
519
520 /**
521  * gfs2_rs_delete - delete a multi-block reservation
522  * @ip: The inode for this reservation
523  *
524  */
525 void gfs2_rs_delete(struct gfs2_inode *ip)
526 {
527         down_write(&ip->i_rw_mutex);
528         if (ip->i_res) {
529                 gfs2_rs_deltree(ip, ip->i_res);
530                 trace_gfs2_rs(ip, ip->i_res, TRACE_RS_DELETE);
531                 BUG_ON(ip->i_res->rs_free);
532                 kmem_cache_free(gfs2_rsrv_cachep, ip->i_res);
533                 ip->i_res = NULL;
534         }
535         up_write(&ip->i_rw_mutex);
536 }
537
538 /**
539  * return_all_reservations - return all reserved blocks back to the rgrp.
540  * @rgd: the rgrp that needs its space back
541  *
542  * We previously reserved a bunch of blocks for allocation. Now we need to
543  * give them back. This leave the reservation structures in tact, but removes
544  * all of their corresponding "no-fly zones".
545  */
546 static void return_all_reservations(struct gfs2_rgrpd *rgd)
547 {
548         struct rb_node *n;
549         struct gfs2_blkreserv *rs;
550
551         spin_lock(&rgd->rd_rsspin);
552         while ((n = rb_first(&rgd->rd_rstree))) {
553                 rs = rb_entry(n, struct gfs2_blkreserv, rs_node);
554                 __rs_deltree(NULL, rs);
555         }
556         spin_unlock(&rgd->rd_rsspin);
557 }
558
559 void gfs2_clear_rgrpd(struct gfs2_sbd *sdp)
560 {
561         struct rb_node *n;
562         struct gfs2_rgrpd *rgd;
563         struct gfs2_glock *gl;
564
565         while ((n = rb_first(&sdp->sd_rindex_tree))) {
566                 rgd = rb_entry(n, struct gfs2_rgrpd, rd_node);
567                 gl = rgd->rd_gl;
568
569                 rb_erase(n, &sdp->sd_rindex_tree);
570
571                 if (gl) {
572                         spin_lock(&gl->gl_spin);
573                         gl->gl_object = NULL;
574                         spin_unlock(&gl->gl_spin);
575                         gfs2_glock_add_to_lru(gl);
576                         gfs2_glock_put(gl);
577                 }
578
579                 gfs2_free_clones(rgd);
580                 kfree(rgd->rd_bits);
581                 return_all_reservations(rgd);
582                 kmem_cache_free(gfs2_rgrpd_cachep, rgd);
583         }
584 }
585
586 static void gfs2_rindex_print(const struct gfs2_rgrpd *rgd)
587 {
588         printk(KERN_INFO "  ri_addr = %llu\n", (unsigned long long)rgd->rd_addr);
589         printk(KERN_INFO "  ri_length = %u\n", rgd->rd_length);
590         printk(KERN_INFO "  ri_data0 = %llu\n", (unsigned long long)rgd->rd_data0);
591         printk(KERN_INFO "  ri_data = %u\n", rgd->rd_data);
592         printk(KERN_INFO "  ri_bitbytes = %u\n", rgd->rd_bitbytes);
593 }
594
595 /**
596  * gfs2_compute_bitstructs - Compute the bitmap sizes
597  * @rgd: The resource group descriptor
598  *
599  * Calculates bitmap descriptors, one for each block that contains bitmap data
600  *
601  * Returns: errno
602  */
603
604 static int compute_bitstructs(struct gfs2_rgrpd *rgd)
605 {
606         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
607         struct gfs2_bitmap *bi;
608         u32 length = rgd->rd_length; /* # blocks in hdr & bitmap */
609         u32 bytes_left, bytes;
610         int x;
611
612         if (!length)
613                 return -EINVAL;
614
615         rgd->rd_bits = kcalloc(length, sizeof(struct gfs2_bitmap), GFP_NOFS);
616         if (!rgd->rd_bits)
617                 return -ENOMEM;
618
619         bytes_left = rgd->rd_bitbytes;
620
621         for (x = 0; x < length; x++) {
622                 bi = rgd->rd_bits + x;
623
624                 bi->bi_flags = 0;
625                 /* small rgrp; bitmap stored completely in header block */
626                 if (length == 1) {
627                         bytes = bytes_left;
628                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_rgrp);
629                         bi->bi_start = 0;
630                         bi->bi_len = bytes;
631                 /* header block */
632                 } else if (x == 0) {
633                         bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize - sizeof(struct gfs2_rgrp);
634                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_rgrp);
635                         bi->bi_start = 0;
636                         bi->bi_len = bytes;
637                 /* last block */
638                 } else if (x + 1 == length) {
639                         bytes = bytes_left;
640                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_meta_header);
641                         bi->bi_start = rgd->rd_bitbytes - bytes_left;
642                         bi->bi_len = bytes;
643                 /* other blocks */
644                 } else {
645                         bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize -
646                                 sizeof(struct gfs2_meta_header);
647                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_meta_header);
648                         bi->bi_start = rgd->rd_bitbytes - bytes_left;
649                         bi->bi_len = bytes;
650                 }
651
652                 bytes_left -= bytes;
653         }
654
655         if (bytes_left) {
656                 gfs2_consist_rgrpd(rgd);
657                 return -EIO;
658         }
659         bi = rgd->rd_bits + (length - 1);
660         if ((bi->bi_start + bi->bi_len) * GFS2_NBBY != rgd->rd_data) {
661                 if (gfs2_consist_rgrpd(rgd)) {
662                         gfs2_rindex_print(rgd);
663                         fs_err(sdp, "start=%u len=%u offset=%u\n",
664                                bi->bi_start, bi->bi_len, bi->bi_offset);
665                 }
666                 return -EIO;
667         }
668
669         return 0;
670 }
671
672 /**
673  * gfs2_ri_total - Total up the file system space, according to the rindex.
674  * @sdp: the filesystem
675  *
676  */
677 u64 gfs2_ri_total(struct gfs2_sbd *sdp)
678 {
679         u64 total_data = 0;     
680         struct inode *inode = sdp->sd_rindex;
681         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
682         char buf[sizeof(struct gfs2_rindex)];
683         int error, rgrps;
684
685         for (rgrps = 0;; rgrps++) {
686                 loff_t pos = rgrps * sizeof(struct gfs2_rindex);
687
688                 if (pos + sizeof(struct gfs2_rindex) > i_size_read(inode))
689                         break;
690                 error = gfs2_internal_read(ip, buf, &pos,
691                                            sizeof(struct gfs2_rindex));
692                 if (error != sizeof(struct gfs2_rindex))
693                         break;
694                 total_data += be32_to_cpu(((struct gfs2_rindex *)buf)->ri_data);
695         }
696         return total_data;
697 }
698
699 static int rgd_insert(struct gfs2_rgrpd *rgd)
700 {
701         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
702         struct rb_node **newn = &sdp->sd_rindex_tree.rb_node, *parent = NULL;
703
704         /* Figure out where to put new node */
705         while (*newn) {
706                 struct gfs2_rgrpd *cur = rb_entry(*newn, struct gfs2_rgrpd,
707                                                   rd_node);
708
709                 parent = *newn;
710                 if (rgd->rd_addr < cur->rd_addr)
711                         newn = &((*newn)->rb_left);
712                 else if (rgd->rd_addr > cur->rd_addr)
713                         newn = &((*newn)->rb_right);
714                 else
715                         return -EEXIST;
716         }
717
718         rb_link_node(&rgd->rd_node, parent, newn);
719         rb_insert_color(&rgd->rd_node, &sdp->sd_rindex_tree);
720         sdp->sd_rgrps++;
721         return 0;
722 }
723
724 /**
725  * read_rindex_entry - Pull in a new resource index entry from the disk
726  * @ip: Pointer to the rindex inode
727  *
728  * Returns: 0 on success, > 0 on EOF, error code otherwise
729  */
730
731 static int read_rindex_entry(struct gfs2_inode *ip)
732 {
733         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
734         loff_t pos = sdp->sd_rgrps * sizeof(struct gfs2_rindex);
735         struct gfs2_rindex buf;
736         int error;
737         struct gfs2_rgrpd *rgd;
738
739         if (pos >= i_size_read(&ip->i_inode))
740                 return 1;
741
742         error = gfs2_internal_read(ip, (char *)&buf, &pos,
743                                    sizeof(struct gfs2_rindex));
744
745         if (error != sizeof(struct gfs2_rindex))
746                 return (error == 0) ? 1 : error;
747
748         rgd = kmem_cache_zalloc(gfs2_rgrpd_cachep, GFP_NOFS);
749         error = -ENOMEM;
750         if (!rgd)
751                 return error;
752
753         rgd->rd_sbd = sdp;
754         rgd->rd_addr = be64_to_cpu(buf.ri_addr);
755         rgd->rd_length = be32_to_cpu(buf.ri_length);
756         rgd->rd_data0 = be64_to_cpu(buf.ri_data0);
757         rgd->rd_data = be32_to_cpu(buf.ri_data);
758         rgd->rd_bitbytes = be32_to_cpu(buf.ri_bitbytes);
759         spin_lock_init(&rgd->rd_rsspin);
760
761         error = compute_bitstructs(rgd);
762         if (error)
763                 goto fail;
764
765         error = gfs2_glock_get(sdp, rgd->rd_addr,
766                                &gfs2_rgrp_glops, CREATE, &rgd->rd_gl);
767         if (error)
768                 goto fail;
769
770         rgd->rd_gl->gl_object = rgd;
771         rgd->rd_rgl = (struct gfs2_rgrp_lvb *)rgd->rd_gl->gl_lvb;
772         rgd->rd_flags &= ~GFS2_RDF_UPTODATE;
773         if (rgd->rd_data > sdp->sd_max_rg_data)
774                 sdp->sd_max_rg_data = rgd->rd_data;
775         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
776         error = rgd_insert(rgd);
777         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
778         if (!error)
779                 return 0;
780
781         error = 0; /* someone else read in the rgrp; free it and ignore it */
782         gfs2_glock_put(rgd->rd_gl);
783
784 fail:
785         kfree(rgd->rd_bits);
786         kmem_cache_free(gfs2_rgrpd_cachep, rgd);
787         return error;
788 }
789
790 /**
791  * gfs2_ri_update - Pull in a new resource index from the disk
792  * @ip: pointer to the rindex inode
793  *
794  * Returns: 0 on successful update, error code otherwise
795  */
796
797 static int gfs2_ri_update(struct gfs2_inode *ip)
798 {
799         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
800         int error;
801
802         do {
803                 error = read_rindex_entry(ip);
804         } while (error == 0);
805
806         if (error < 0)
807                 return error;
808
809         sdp->sd_rindex_uptodate = 1;
810         return 0;
811 }
812
813 /**
814  * gfs2_rindex_update - Update the rindex if required
815  * @sdp: The GFS2 superblock
816  *
817  * We grab a lock on the rindex inode to make sure that it doesn't
818  * change whilst we are performing an operation. We keep this lock
819  * for quite long periods of time compared to other locks. This
820  * doesn't matter, since it is shared and it is very, very rarely
821  * accessed in the exclusive mode (i.e. only when expanding the filesystem).
822  *
823  * This makes sure that we're using the latest copy of the resource index
824  * special file, which might have been updated if someone expanded the
825  * filesystem (via gfs2_grow utility), which adds new resource groups.
826  *
827  * Returns: 0 on succeess, error code otherwise
828  */
829
830 int gfs2_rindex_update(struct gfs2_sbd *sdp)
831 {
832         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(sdp->sd_rindex);
833         struct gfs2_glock *gl = ip->i_gl;
834         struct gfs2_holder ri_gh;
835         int error = 0;
836         int unlock_required = 0;
837
838         /* Read new copy from disk if we don't have the latest */
839         if (!sdp->sd_rindex_uptodate) {
840                 if (!gfs2_glock_is_locked_by_me(gl)) {
841                         error = gfs2_glock_nq_init(gl, LM_ST_SHARED, 0, &ri_gh);
842                         if (error)
843                                 return error;
844                         unlock_required = 1;
845                 }
846                 if (!sdp->sd_rindex_uptodate)
847                         error = gfs2_ri_update(ip);
848                 if (unlock_required)
849                         gfs2_glock_dq_uninit(&ri_gh);
850         }
851
852         return error;
853 }
854
855 static void gfs2_rgrp_in(struct gfs2_rgrpd *rgd, const void *buf)
856 {
857         const struct gfs2_rgrp *str = buf;
858         u32 rg_flags;
859
860         rg_flags = be32_to_cpu(str->rg_flags);
861         rg_flags &= ~GFS2_RDF_MASK;
862         rgd->rd_flags &= GFS2_RDF_MASK;
863         rgd->rd_flags |= rg_flags;
864         rgd->rd_free = be32_to_cpu(str->rg_free);
865         rgd->rd_dinodes = be32_to_cpu(str->rg_dinodes);
866         rgd->rd_igeneration = be64_to_cpu(str->rg_igeneration);
867 }
868
869 static void gfs2_rgrp_out(struct gfs2_rgrpd *rgd, void *buf)
870 {
871         struct gfs2_rgrp *str = buf;
872
873         str->rg_flags = cpu_to_be32(rgd->rd_flags & ~GFS2_RDF_MASK);
874         str->rg_free = cpu_to_be32(rgd->rd_free);
875         str->rg_dinodes = cpu_to_be32(rgd->rd_dinodes);
876         str->__pad = cpu_to_be32(0);
877         str->rg_igeneration = cpu_to_be64(rgd->rd_igeneration);
878         memset(&str->rg_reserved, 0, sizeof(str->rg_reserved));
879 }
880
881 static int gfs2_rgrp_lvb_valid(struct gfs2_rgrpd *rgd)
882 {
883         struct gfs2_rgrp_lvb *rgl = rgd->rd_rgl;
884         struct gfs2_rgrp *str = (struct gfs2_rgrp *)rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data;
885
886         if (rgl->rl_flags != str->rg_flags || rgl->rl_free != str->rg_free ||
887             rgl->rl_dinodes != str->rg_dinodes ||
888             rgl->rl_igeneration != str->rg_igeneration)
889                 return 0;
890         return 1;
891 }
892
893 static void gfs2_rgrp_ondisk2lvb(struct gfs2_rgrp_lvb *rgl, const void *buf)
894 {
895         const struct gfs2_rgrp *str = buf;
896
897         rgl->rl_magic = cpu_to_be32(GFS2_MAGIC);
898         rgl->rl_flags = str->rg_flags;
899         rgl->rl_free = str->rg_free;
900         rgl->rl_dinodes = str->rg_dinodes;
901         rgl->rl_igeneration = str->rg_igeneration;
902         rgl->__pad = 0UL;
903 }
904
905 static void update_rgrp_lvb_unlinked(struct gfs2_rgrpd *rgd, u32 change)
906 {
907         struct gfs2_rgrp_lvb *rgl = rgd->rd_rgl;
908         u32 unlinked = be32_to_cpu(rgl->rl_unlinked) + change;
909         rgl->rl_unlinked = cpu_to_be32(unlinked);
910 }
911
912 static u32 count_unlinked(struct gfs2_rgrpd *rgd)
913 {
914         struct gfs2_bitmap *bi;
915         const u32 length = rgd->rd_length;
916         const u8 *buffer = NULL;
917         u32 i, goal, count = 0;
918
919         for (i = 0, bi = rgd->rd_bits; i < length; i++, bi++) {
920                 goal = 0;
921                 buffer = bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset;
922                 WARN_ON(!buffer_uptodate(bi->bi_bh));
923                 while (goal < bi->bi_len * GFS2_NBBY) {
924                         goal = gfs2_bitfit(buffer, bi->bi_len, goal,
925                                            GFS2_BLKST_UNLINKED);
926                         if (goal == BFITNOENT)
927                                 break;
928                         count++;
929                         goal++;
930                 }
931         }
932
933         return count;
934 }
935
936
937 /**
938  * gfs2_rgrp_bh_get - Read in a RG's header and bitmaps
939  * @rgd: the struct gfs2_rgrpd describing the RG to read in
940  *
941  * Read in all of a Resource Group's header and bitmap blocks.
942  * Caller must eventually call gfs2_rgrp_relse() to free the bitmaps.
943  *
944  * Returns: errno
945  */
946
947 int gfs2_rgrp_bh_get(struct gfs2_rgrpd *rgd)
948 {
949         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
950         struct gfs2_glock *gl = rgd->rd_gl;
951         unsigned int length = rgd->rd_length;
952         struct gfs2_bitmap *bi;
953         unsigned int x, y;
954         int error;
955
956         if (rgd->rd_bits[0].bi_bh != NULL)
957                 return 0;
958
959         for (x = 0; x < length; x++) {
960                 bi = rgd->rd_bits + x;
961                 error = gfs2_meta_read(gl, rgd->rd_addr + x, 0, &bi->bi_bh);
962                 if (error)
963                         goto fail;
964         }
965
966         for (y = length; y--;) {
967                 bi = rgd->rd_bits + y;
968                 error = gfs2_meta_wait(sdp, bi->bi_bh);
969                 if (error)
970                         goto fail;
971                 if (gfs2_metatype_check(sdp, bi->bi_bh, y ? GFS2_METATYPE_RB :
972                                               GFS2_METATYPE_RG)) {
973                         error = -EIO;
974                         goto fail;
975                 }
976         }
977
978         if (!(rgd->rd_flags & GFS2_RDF_UPTODATE)) {
979                 for (x = 0; x < length; x++)
980                         clear_bit(GBF_FULL, &rgd->rd_bits[x].bi_flags);
981                 gfs2_rgrp_in(rgd, (rgd->rd_bits[0].bi_bh)->b_data);
982                 rgd->rd_flags |= (GFS2_RDF_UPTODATE | GFS2_RDF_CHECK);
983                 rgd->rd_free_clone = rgd->rd_free;
984         }
985         if (be32_to_cpu(GFS2_MAGIC) != rgd->rd_rgl->rl_magic) {
986                 rgd->rd_rgl->rl_unlinked = cpu_to_be32(count_unlinked(rgd));
987                 gfs2_rgrp_ondisk2lvb(rgd->rd_rgl,
988                                      rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
989         }
990         else if (sdp->sd_args.ar_rgrplvb) {
991                 if (!gfs2_rgrp_lvb_valid(rgd)){
992                         gfs2_consist_rgrpd(rgd);
993                         error = -EIO;
994                         goto fail;
995                 }
996                 if (rgd->rd_rgl->rl_unlinked == 0)
997                         rgd->rd_flags &= ~GFS2_RDF_CHECK;
998         }
999         return 0;
1000
1001 fail:
1002         while (x--) {
1003                 bi = rgd->rd_bits + x;
1004                 brelse(bi->bi_bh);
1005                 bi->bi_bh = NULL;
1006                 gfs2_assert_warn(sdp, !bi->bi_clone);
1007         }
1008
1009         return error;
1010 }
1011
1012 int update_rgrp_lvb(struct gfs2_rgrpd *rgd)
1013 {
1014         u32 rl_flags;
1015
1016         if (rgd->rd_flags & GFS2_RDF_UPTODATE)
1017                 return 0;
1018
1019         if (be32_to_cpu(GFS2_MAGIC) != rgd->rd_rgl->rl_magic)
1020                 return gfs2_rgrp_bh_get(rgd);
1021
1022         rl_flags = be32_to_cpu(rgd->rd_rgl->rl_flags);
1023         rl_flags &= ~GFS2_RDF_MASK;
1024         rgd->rd_flags &= GFS2_RDF_MASK;
1025         rgd->rd_flags |= (rl_flags | GFS2_RDF_UPTODATE | GFS2_RDF_CHECK);
1026         if (rgd->rd_rgl->rl_unlinked == 0)
1027                 rgd->rd_flags &= ~GFS2_RDF_CHECK;
1028         rgd->rd_free = be32_to_cpu(rgd->rd_rgl->rl_free);
1029         rgd->rd_free_clone = rgd->rd_free;
1030         rgd->rd_dinodes = be32_to_cpu(rgd->rd_rgl->rl_dinodes);
1031         rgd->rd_igeneration = be64_to_cpu(rgd->rd_rgl->rl_igeneration);
1032         return 0;
1033 }
1034
1035 int gfs2_rgrp_go_lock(struct gfs2_holder *gh)
1036 {
1037         struct gfs2_rgrpd *rgd = gh->gh_gl->gl_object;
1038         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
1039
1040         if (gh->gh_flags & GL_SKIP && sdp->sd_args.ar_rgrplvb)
1041                 return 0;
1042         return gfs2_rgrp_bh_get((struct gfs2_rgrpd *)gh->gh_gl->gl_object);
1043 }
1044
1045 /**
1046  * gfs2_rgrp_go_unlock - Release RG bitmaps read in with gfs2_rgrp_bh_get()
1047  * @gh: The glock holder for the resource group
1048  *
1049  */
1050
1051 void gfs2_rgrp_go_unlock(struct gfs2_holder *gh)
1052 {
1053         struct gfs2_rgrpd *rgd = gh->gh_gl->gl_object;
1054         int x, length = rgd->rd_length;
1055
1056         for (x = 0; x < length; x++) {
1057                 struct gfs2_bitmap *bi = rgd->rd_bits + x;
1058                 if (bi->bi_bh) {
1059                         brelse(bi->bi_bh);
1060                         bi->bi_bh = NULL;
1061                 }
1062         }
1063
1064 }
1065
1066 int gfs2_rgrp_send_discards(struct gfs2_sbd *sdp, u64 offset,
1067                              struct buffer_head *bh,
1068                              const struct gfs2_bitmap *bi, unsigned minlen, u64 *ptrimmed)
1069 {
1070         struct super_block *sb = sdp->sd_vfs;
1071         struct block_device *bdev = sb->s_bdev;
1072         const unsigned int sects_per_blk = sdp->sd_sb.sb_bsize /
1073                                            bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);
1074         u64 blk;
1075         sector_t start = 0;
1076         sector_t nr_sects = 0;
1077         int rv;
1078         unsigned int x;
1079         u32 trimmed = 0;
1080         u8 diff;
1081
1082         for (x = 0; x < bi->bi_len; x++) {
1083                 const u8 *clone = bi->bi_clone ? bi->bi_clone : bi->bi_bh->b_data;
1084                 clone += bi->bi_offset;
1085                 clone += x;
1086                 if (bh) {
1087                         const u8 *orig = bh->b_data + bi->bi_offset + x;
1088                         diff = ~(*orig | (*orig >> 1)) & (*clone | (*clone >> 1));
1089                 } else {
1090                         diff = ~(*clone | (*clone >> 1));
1091                 }
1092                 diff &= 0x55;
1093                 if (diff == 0)
1094                         continue;
1095                 blk = offset + ((bi->bi_start + x) * GFS2_NBBY);
1096                 blk *= sects_per_blk; /* convert to sectors */
1097                 while(diff) {
1098                         if (diff & 1) {
1099                                 if (nr_sects == 0)
1100                                         goto start_new_extent;
1101                                 if ((start + nr_sects) != blk) {
1102                                         if (nr_sects >= minlen) {
1103                                                 rv = blkdev_issue_discard(bdev,
1104                                                         start, nr_sects,
1105                                                         GFP_NOFS, 0);
1106                                                 if (rv)
1107                                                         goto fail;
1108                                                 trimmed += nr_sects;
1109                                         }
1110                                         nr_sects = 0;
1111 start_new_extent:
1112                                         start = blk;
1113                                 }
1114                                 nr_sects += sects_per_blk;
1115                         }
1116                         diff >>= 2;
1117                         blk += sects_per_blk;
1118                 }
1119         }
1120         if (nr_sects >= minlen) {
1121                 rv = blkdev_issue_discard(bdev, start, nr_sects, GFP_NOFS, 0);
1122                 if (rv)
1123                         goto fail;
1124                 trimmed += nr_sects;
1125         }
1126         if (ptrimmed)
1127                 *ptrimmed = trimmed;
1128         return 0;
1129
1130 fail:
1131         if (sdp->sd_args.ar_discard)
1132                 fs_warn(sdp, "error %d on discard request, turning discards off for this filesystem", rv);
1133         sdp->sd_args.ar_discard = 0;
1134         return -EIO;
1135 }
1136
1137 /**
1138  * gfs2_fitrim - Generate discard requests for unused bits of the filesystem
1139  * @filp: Any file on the filesystem
1140  * @argp: Pointer to the arguments (also used to pass result)
1141  *
1142  * Returns: 0 on success, otherwise error code
1143  */
1144
1145 int gfs2_fitrim(struct file *filp, void __user *argp)
1146 {
1147         struct inode *inode = filp->f_dentry->d_inode;
1148         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1149         struct request_queue *q = bdev_get_queue(sdp->sd_vfs->s_bdev);
1150         struct buffer_head *bh;
1151         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1152         struct gfs2_rgrpd *rgd_end;
1153         struct gfs2_holder gh;
1154         struct fstrim_range r;
1155         int ret = 0;
1156         u64 amt;
1157         u64 trimmed = 0;
1158         unsigned int x;
1159
1160         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
1161                 return -EPERM;
1162
1163         if (!blk_queue_discard(q))
1164                 return -EOPNOTSUPP;
1165
1166         if (argp == NULL) {
1167                 r.start = 0;
1168                 r.len = ULLONG_MAX;
1169                 r.minlen = 0;
1170         } else if (copy_from_user(&r, argp, sizeof(r)))
1171                 return -EFAULT;
1172
1173         ret = gfs2_rindex_update(sdp);
1174         if (ret)
1175                 return ret;
1176
1177         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, r.start, 0);
1178         rgd_end = gfs2_blk2rgrpd(sdp, r.start + r.len, 0);
1179
1180         while (1) {
1181
1182                 ret = gfs2_glock_nq_init(rgd->rd_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
1183                 if (ret)
1184                         goto out;
1185
1186                 if (!(rgd->rd_flags & GFS2_RGF_TRIMMED)) {
1187                         /* Trim each bitmap in the rgrp */
1188                         for (x = 0; x < rgd->rd_length; x++) {
1189                                 struct gfs2_bitmap *bi = rgd->rd_bits + x;
1190                                 ret = gfs2_rgrp_send_discards(sdp, rgd->rd_data0, NULL, bi, r.minlen, &amt);
1191                                 if (ret) {
1192                                         gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
1193                                         goto out;
1194                                 }
1195                                 trimmed += amt;
1196                         }
1197
1198                         /* Mark rgrp as having been trimmed */
1199                         ret = gfs2_trans_begin(sdp, RES_RG_HDR, 0);
1200                         if (ret == 0) {
1201                                 bh = rgd->rd_bits[0].bi_bh;
1202                                 rgd->rd_flags |= GFS2_RGF_TRIMMED;
1203                                 gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, bh, 1);
1204                                 gfs2_rgrp_out(rgd, bh->b_data);
1205                                 gfs2_rgrp_ondisk2lvb(rgd->rd_rgl, bh->b_data);
1206                                 gfs2_trans_end(sdp);
1207                         }
1208                 }
1209                 gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
1210
1211                 if (rgd == rgd_end)
1212                         break;
1213
1214                 rgd = gfs2_rgrpd_get_next(rgd);
1215         }
1216
1217 out:
1218         r.len = trimmed << 9;
1219         if (argp && copy_to_user(argp, &r, sizeof(r)))
1220                 return -EFAULT;
1221
1222         return ret;
1223 }
1224
1225 /**
1226  * rs_insert - insert a new multi-block reservation into the rgrp's rb_tree
1227  * @bi: the bitmap with the blocks
1228  * @ip: the inode structure
1229  * @biblk: the 32-bit block number relative to the start of the bitmap
1230  * @amount: the number of blocks to reserve
1231  *
1232  * Returns: NULL - reservation was already taken, so not inserted
1233  *          pointer to the inserted reservation
1234  */
1235 static struct gfs2_blkreserv *rs_insert(struct gfs2_bitmap *bi,
1236                                        struct gfs2_inode *ip, u32 biblk,
1237                                        int amount)
1238 {
1239         struct rb_node **newn, *parent = NULL;
1240         int rc;
1241         struct gfs2_blkreserv *rs = ip->i_res;
1242         struct gfs2_rgrpd *rgd = rs->rs_rbm.rgd;
1243         u64 fsblock = gfs2_bi2rgd_blk(bi, biblk) + rgd->rd_data0;
1244
1245         spin_lock(&rgd->rd_rsspin);
1246         newn = &rgd->rd_rstree.rb_node;
1247         BUG_ON(!ip->i_res);
1248         BUG_ON(gfs2_rs_active(rs));
1249         /* Figure out where to put new node */
1250         /*BUG_ON(!gfs2_glock_is_locked_by_me(rgd->rd_gl));*/
1251         while (*newn) {
1252                 struct gfs2_blkreserv *cur =
1253                         rb_entry(*newn, struct gfs2_blkreserv, rs_node);
1254
1255                 parent = *newn;
1256                 rc = rs_cmp(fsblock, amount, cur);
1257                 if (rc > 0)
1258                         newn = &((*newn)->rb_right);
1259                 else if (rc < 0)
1260                         newn = &((*newn)->rb_left);
1261                 else {
1262                         spin_unlock(&rgd->rd_rsspin);
1263                         return NULL; /* reservation already in use */
1264                 }
1265         }
1266
1267         /* Do our reservation work */
1268         rs = ip->i_res;
1269         rs->rs_free = amount;
1270         rs->rs_rbm.offset = biblk;
1271         rs->rs_rbm.bi = bi;
1272         rb_link_node(&rs->rs_node, parent, newn);
1273         rb_insert_color(&rs->rs_node, &rgd->rd_rstree);
1274
1275         /* Do our rgrp accounting for the reservation */
1276         rgd->rd_reserved += amount; /* blocks reserved */
1277         rgd->rd_rs_cnt++; /* number of in-tree reservations */
1278         spin_unlock(&rgd->rd_rsspin);
1279         trace_gfs2_rs(ip, rs, TRACE_RS_INSERT);
1280         return rs;
1281 }
1282
1283 /**
1284  * unclaimed_blocks - return number of blocks that aren't spoken for
1285  */
1286 static u32 unclaimed_blocks(struct gfs2_rgrpd *rgd)
1287 {
1288         return rgd->rd_free_clone - rgd->rd_reserved;
1289 }
1290
1291 /**
1292  * rg_mblk_search - find a group of multiple free blocks
1293  * @rgd: the resource group descriptor
1294  * @rs: the block reservation
1295  * @ip: pointer to the inode for which we're reserving blocks
1296  *
1297  * This is very similar to rgblk_search, except we're looking for whole
1298  * 64-bit words that represent a chunk of 32 free blocks. I'm only focusing
1299  * on aligned dwords for speed's sake.
1300  *
1301  * Returns: 0 if successful or BFITNOENT if there isn't enough free space
1302  */
1303
1304 static int rg_mblk_search(struct gfs2_rgrpd *rgd, struct gfs2_inode *ip, unsigned requested)
1305 {
1306         struct gfs2_bitmap *bi = rgd->rd_bits;
1307         const u32 length = rgd->rd_length;
1308         u32 blk;
1309         unsigned int buf, x, search_bytes;
1310         u8 *buffer = NULL;
1311         u8 *ptr, *end, *nonzero;
1312         u32 goal, rsv_bytes;
1313         struct gfs2_blkreserv *rs;
1314         u32 best_rs_bytes, unclaimed;
1315         int best_rs_blocks;
1316
1317         /* Find bitmap block that contains bits for goal block */
1318         if (rgrp_contains_block(rgd, ip->i_goal))
1319                 goal = ip->i_goal - rgd->rd_data0;
1320         else
1321                 goal = rgd->rd_last_alloc;
1322         for (buf = 0; buf < length; buf++) {
1323                 bi = rgd->rd_bits + buf;
1324                 /* Convert scope of "goal" from rgrp-wide to within
1325                    found bit block */
1326                 if (goal < (bi->bi_start + bi->bi_len) * GFS2_NBBY) {
1327                         goal -= bi->bi_start * GFS2_NBBY;
1328                         goto do_search;
1329                 }
1330         }
1331         buf = 0;
1332         goal = 0;
1333
1334 do_search:
1335         best_rs_blocks = max_t(int, atomic_read(&ip->i_res->rs_sizehint),
1336                                (RGRP_RSRV_MINBLKS * rgd->rd_length));
1337         best_rs_bytes = (best_rs_blocks *
1338                          (1 + (RSRV_CONTENTION_FACTOR * rgd->rd_rs_cnt))) /
1339                 GFS2_NBBY; /* 1 + is for our not-yet-created reservation */
1340         best_rs_bytes = ALIGN(best_rs_bytes, sizeof(u64));
1341         unclaimed = unclaimed_blocks(rgd);
1342         if (best_rs_bytes * GFS2_NBBY > unclaimed)
1343                 best_rs_bytes = unclaimed >> GFS2_BIT_SIZE;
1344
1345         for (x = 0; x <= length; x++) {
1346                 bi = rgd->rd_bits + buf;
1347
1348                 if (test_bit(GBF_FULL, &bi->bi_flags))
1349                         goto skip;
1350
1351                 WARN_ON(!buffer_uptodate(bi->bi_bh));
1352                 if (bi->bi_clone)
1353                         buffer = bi->bi_clone + bi->bi_offset;
1354                 else
1355                         buffer = bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset;
1356
1357                 /* We have to keep the reservations aligned on u64 boundaries
1358                    otherwise we could get situations where a byte can't be
1359                    used because it's after a reservation, but a free bit still
1360                    is within the reservation's area. */
1361                 ptr = buffer + ALIGN(goal >> GFS2_BIT_SIZE, sizeof(u64));
1362                 end = (buffer + bi->bi_len);
1363                 while (ptr < end) {
1364                         rsv_bytes = 0;
1365                         if ((ptr + best_rs_bytes) <= end)
1366                                 search_bytes = best_rs_bytes;
1367                         else
1368                                 search_bytes = end - ptr;
1369                         BUG_ON(!search_bytes);
1370                         nonzero = memchr_inv(ptr, 0, search_bytes);
1371                         /* If the lot is all zeroes, reserve the whole size. If
1372                            there's enough zeroes to satisfy the request, use
1373                            what we can. If there's not enough, keep looking. */
1374                         if (nonzero == NULL)
1375                                 rsv_bytes = search_bytes;
1376                         else if ((nonzero - ptr) * GFS2_NBBY >= requested)
1377                                 rsv_bytes = (nonzero - ptr);
1378
1379                         if (rsv_bytes) {
1380                                 blk = ((ptr - buffer) * GFS2_NBBY);
1381                                 BUG_ON(blk >= bi->bi_len * GFS2_NBBY);
1382                                 rs = rs_insert(bi, ip, blk,
1383                                                rsv_bytes * GFS2_NBBY);
1384                                 if (IS_ERR(rs))
1385                                         return PTR_ERR(rs);
1386                                 if (rs)
1387                                         return 0;
1388                         }
1389                         ptr += ALIGN(search_bytes, sizeof(u64));
1390                 }
1391 skip:
1392                 /* Try next bitmap block (wrap back to rgrp header
1393                    if at end) */
1394                 buf++;
1395                 buf %= length;
1396                 goal = 0;
1397         }
1398
1399         return BFITNOENT;
1400 }
1401
1402 /**
1403  * try_rgrp_fit - See if a given reservation will fit in a given RG
1404  * @rgd: the RG data
1405  * @ip: the inode
1406  *
1407  * If there's room for the requested blocks to be allocated from the RG:
1408  * This will try to get a multi-block reservation first, and if that doesn't
1409  * fit, it will take what it can.
1410  *
1411  * Returns: 1 on success (it fits), 0 on failure (it doesn't fit)
1412  */
1413
1414 static int try_rgrp_fit(struct gfs2_rgrpd *rgd, struct gfs2_inode *ip,
1415                         unsigned requested)
1416 {
1417         if (rgd->rd_flags & (GFS2_RGF_NOALLOC | GFS2_RDF_ERROR))
1418                 return 0;
1419         /* Look for a multi-block reservation. */
1420         if (unclaimed_blocks(rgd) >= RGRP_RSRV_MINBLKS &&
1421             rg_mblk_search(rgd, ip, requested) != BFITNOENT)
1422                 return 1;
1423         if (unclaimed_blocks(rgd) >= requested)
1424                 return 1;
1425
1426         return 0;
1427 }
1428
1429 /**
1430  * gfs2_next_unreserved_block - Return next block that is not reserved
1431  * @rgd: The resource group
1432  * @block: The starting block
1433  * @ip: Ignore any reservations for this inode
1434  *
1435  * If the block does not appear in any reservation, then return the
1436  * block number unchanged. If it does appear in the reservation, then
1437  * keep looking through the tree of reservations in order to find the
1438  * first block number which is not reserved.
1439  */
1440
1441 static u64 gfs2_next_unreserved_block(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 block,
1442                                       const struct gfs2_inode *ip)
1443 {
1444         struct gfs2_blkreserv *rs;
1445         struct rb_node *n;
1446         int rc;
1447
1448         spin_lock(&rgd->rd_rsspin);
1449         n = rb_first(&rgd->rd_rstree);
1450         while (n) {
1451                 rs = rb_entry(n, struct gfs2_blkreserv, rs_node);
1452                 rc = rs_cmp(block, 1, rs);
1453                 if (rc < 0)
1454                         n = n->rb_left;
1455                 else if (rc > 0)
1456                         n = n->rb_right;
1457                 else
1458                         break;
1459         }
1460
1461         if (n) {
1462                 while ((rs_cmp(block, 1, rs) == 0) && (ip->i_res != rs)) {
1463                         block = gfs2_rbm_to_block(&rs->rs_rbm) + rs->rs_free;
1464                         n = rb_next(&rs->rs_node);
1465                         if (n == NULL)
1466                                 break;
1467                         rs = rb_entry(n, struct gfs2_blkreserv, rs_node);
1468                 }
1469         }
1470
1471         spin_unlock(&rgd->rd_rsspin);
1472         return block;
1473 }
1474
1475 /**
1476  * gfs2_rbm_from_block - Set the rbm based upon rgd and block number
1477  * @rbm: The rbm with rgd already set correctly
1478  * @block: The block number (filesystem relative)
1479  *
1480  * This sets the bi and offset members of an rbm based on a
1481  * resource group and a filesystem relative block number. The
1482  * resource group must be set in the rbm on entry, the bi and
1483  * offset members will be set by this function.
1484  *
1485  * Returns: 0 on success, or an error code
1486  */
1487
1488 static int gfs2_rbm_from_block(struct gfs2_rbm *rbm, u64 block)
1489 {
1490         u64 rblock = block - rbm->rgd->rd_data0;
1491         u32 goal = (u32)rblock;
1492         int x;
1493
1494         if (WARN_ON_ONCE(rblock > UINT_MAX))
1495                 return -EINVAL;
1496
1497         for (x = 0; x < rbm->rgd->rd_length; x++) {
1498                 rbm->bi = rbm->rgd->rd_bits + x;
1499                 if (goal < (rbm->bi->bi_start + rbm->bi->bi_len) * GFS2_NBBY) {
1500                         rbm->offset = goal - (rbm->bi->bi_start * GFS2_NBBY);
1501                         return 0;
1502                 }
1503         }
1504
1505         return -E2BIG;
1506 }
1507
1508 /**
1509  * gfs2_reservation_check_and_update - Check for reservations during block alloc
1510  * @rbm: The current position in the resource group
1511  *
1512  * This checks the current position in the rgrp to see whether there is
1513  * a reservation covering this block. If not then this function is a
1514  * no-op. If there is, then the position is moved to the end of the
1515  * contiguous reservation(s) so that we are pointing at the first
1516  * non-reserved block.
1517  *
1518  * Returns: 0 if no reservation, 1 if @rbm has changed, otherwise an error
1519  */
1520
1521 static int gfs2_reservation_check_and_update(struct gfs2_rbm *rbm,
1522                                              const struct gfs2_inode *ip)
1523 {
1524         u64 block = gfs2_rbm_to_block(rbm);
1525         u64 nblock;
1526         int ret;
1527
1528         nblock = gfs2_next_unreserved_block(rbm->rgd, block, ip);
1529         if (nblock == block)
1530                 return 0;
1531         ret = gfs2_rbm_from_block(rbm, nblock);
1532         if (ret < 0)
1533                 return ret;
1534         return 1;
1535 }
1536
1537 /**
1538  * gfs2_rbm_find - Look for blocks of a particular state
1539  * @rbm: Value/result starting position and final position
1540  * @state: The state which we want to find
1541  * @ip: If set, check for reservations
1542  * @nowrap: Stop looking at the end of the rgrp, rather than wrapping
1543  *          around until we've reached the starting point.
1544  *
1545  * Side effects:
1546  * - If looking for free blocks, we set GBF_FULL on each bitmap which
1547  *   has no free blocks in it.
1548  *
1549  * Returns: 0 on success, -ENOSPC if there is no block of the requested state
1550  */
1551
1552 static int gfs2_rbm_find(struct gfs2_rbm *rbm, u8 state,
1553                          const struct gfs2_inode *ip, bool nowrap)
1554 {
1555         struct buffer_head *bh;
1556         struct gfs2_bitmap *initial_bi;
1557         u32 initial_offset;
1558         u32 offset;
1559         u8 *buffer;
1560         int index;
1561         int n = 0;
1562         int iters = rbm->rgd->rd_length;
1563         int ret;
1564
1565         /* If we are not starting at the beginning of a bitmap, then we
1566          * need to add one to the bitmap count to ensure that we search
1567          * the starting bitmap twice.
1568          */
1569         if (rbm->offset != 0)
1570                 iters++;
1571
1572         while(1) {
1573                 if (test_bit(GBF_FULL, &rbm->bi->bi_flags) &&
1574                     (state == GFS2_BLKST_FREE))
1575                         goto next_bitmap;
1576
1577                 bh = rbm->bi->bi_bh;
1578                 buffer = bh->b_data + rbm->bi->bi_offset;
1579                 WARN_ON(!buffer_uptodate(bh));
1580                 if (state != GFS2_BLKST_UNLINKED && rbm->bi->bi_clone)
1581                         buffer = rbm->bi->bi_clone + rbm->bi->bi_offset;
1582 find_next:
1583                 initial_offset = rbm->offset;
1584                 offset = gfs2_bitfit(buffer, rbm->bi->bi_len, rbm->offset, state);
1585                 if (offset == BFITNOENT)
1586                         goto bitmap_full;
1587                 rbm->offset = offset;
1588                 if (ip == NULL)
1589                         return 0;
1590
1591                 initial_bi = rbm->bi;
1592                 ret = gfs2_reservation_check_and_update(rbm, ip);
1593                 if (ret == 0)
1594                         return 0;
1595                 if (ret > 0) {
1596                         n += (rbm->bi - initial_bi);
1597                         goto find_next;
1598                 }
1599                 if (ret == -E2BIG) {
1600                         index = 0;
1601                         rbm->offset = 0;
1602                         n += (rbm->bi - initial_bi);
1603                         goto res_covered_end_of_rgrp;
1604                 }
1605                 return ret;
1606
1607 bitmap_full:    /* Mark bitmap as full and fall through */
1608                 if ((state == GFS2_BLKST_FREE) && initial_offset == 0)
1609                         set_bit(GBF_FULL, &rbm->bi->bi_flags);
1610
1611 next_bitmap:    /* Find next bitmap in the rgrp */
1612                 rbm->offset = 0;
1613                 index = rbm->bi - rbm->rgd->rd_bits;
1614                 index++;
1615                 if (index == rbm->rgd->rd_length)
1616                         index = 0;
1617 res_covered_end_of_rgrp:
1618                 rbm->bi = &rbm->rgd->rd_bits[index];
1619                 if ((index == 0) && nowrap)
1620                         break;
1621                 n++;
1622                 if (n >= iters)
1623                         break;
1624         }
1625
1626         return -ENOSPC;
1627 }
1628
1629 /**
1630  * try_rgrp_unlink - Look for any unlinked, allocated, but unused inodes
1631  * @rgd: The rgrp
1632  * @last_unlinked: block address of the last dinode we unlinked
1633  * @skip: block address we should explicitly not unlink
1634  *
1635  * Returns: 0 if no error
1636  *          The inode, if one has been found, in inode.
1637  */
1638
1639 static void try_rgrp_unlink(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 *last_unlinked, u64 skip)
1640 {
1641         u64 block;
1642         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
1643         struct gfs2_glock *gl;
1644         struct gfs2_inode *ip;
1645         int error;
1646         int found = 0;
1647         struct gfs2_rbm rbm = { .rgd = rgd, .bi = rgd->rd_bits, .offset = 0 };
1648
1649         while (1) {
1650                 down_write(&sdp->sd_log_flush_lock);
1651                 error = gfs2_rbm_find(&rbm, GFS2_BLKST_UNLINKED, NULL, true);
1652                 up_write(&sdp->sd_log_flush_lock);
1653                 if (error == -ENOSPC)
1654                         break;
1655                 if (WARN_ON_ONCE(error))
1656                         break;
1657
1658                 block = gfs2_rbm_to_block(&rbm);
1659                 if (gfs2_rbm_from_block(&rbm, block + 1))
1660                         break;
1661                 if (*last_unlinked != NO_BLOCK && block <= *last_unlinked)
1662                         continue;
1663                 if (block == skip)
1664                         continue;
1665                 *last_unlinked = block;
1666
1667                 error = gfs2_glock_get(sdp, block, &gfs2_inode_glops, CREATE, &gl);
1668                 if (error)
1669                         continue;
1670
1671                 /* If the inode is already in cache, we can ignore it here
1672                  * because the existing inode disposal code will deal with
1673                  * it when all refs have gone away. Accessing gl_object like
1674                  * this is not safe in general. Here it is ok because we do
1675                  * not dereference the pointer, and we only need an approx
1676                  * answer to whether it is NULL or not.
1677                  */
1678                 ip = gl->gl_object;
1679
1680                 if (ip || queue_work(gfs2_delete_workqueue, &gl->gl_delete) == 0)
1681                         gfs2_glock_put(gl);
1682                 else
1683                         found++;
1684
1685                 /* Limit reclaim to sensible number of tasks */
1686                 if (found > NR_CPUS)
1687                         return;
1688         }
1689
1690         rgd->rd_flags &= ~GFS2_RDF_CHECK;
1691         return;
1692 }
1693
1694 /**
1695  * gfs2_inplace_reserve - Reserve space in the filesystem
1696  * @ip: the inode to reserve space for
1697  * @requested: the number of blocks to be reserved
1698  *
1699  * Returns: errno
1700  */
1701
1702 int gfs2_inplace_reserve(struct gfs2_inode *ip, u32 requested)
1703 {
1704         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1705         struct gfs2_rgrpd *begin = NULL;
1706         struct gfs2_blkreserv *rs = ip->i_res;
1707         int error = 0, rg_locked, flags = LM_FLAG_TRY;
1708         u64 last_unlinked = NO_BLOCK;
1709         int loops = 0;
1710
1711         if (sdp->sd_args.ar_rgrplvb)
1712                 flags |= GL_SKIP;
1713         if (gfs2_assert_warn(sdp, requested)) {
1714                 error = -EINVAL;
1715                 goto out;
1716         }
1717         if (gfs2_rs_active(rs)) {
1718                 begin = rs->rs_rbm.rgd;
1719                 flags = 0; /* Yoda: Do or do not. There is no try */
1720         } else if (ip->i_rgd && rgrp_contains_block(ip->i_rgd, ip->i_goal)) {
1721                 rs->rs_rbm.rgd = begin = ip->i_rgd;
1722         } else {
1723                 rs->rs_rbm.rgd = begin = gfs2_blk2rgrpd(sdp, ip->i_goal, 1);
1724         }
1725         if (rs->rs_rbm.rgd == NULL)
1726                 return -EBADSLT;
1727
1728         while (loops < 3) {
1729                 rg_locked = 0;
1730
1731                 if (gfs2_glock_is_locked_by_me(rs->rs_rbm.rgd->rd_gl)) {
1732                         rg_locked = 1;
1733                         error = 0;
1734                 } else if (!loops && !gfs2_rs_active(rs) &&
1735                            rs->rs_rbm.rgd->rd_rs_cnt > RGRP_RSRV_MAX_CONTENDERS) {
1736                         /* If the rgrp already is maxed out for contenders,
1737                            we can eliminate it as a "first pass" without even
1738                            requesting the rgrp glock. */
1739                         error = GLR_TRYFAILED;
1740                 } else {
1741                         error = gfs2_glock_nq_init(rs->rs_rbm.rgd->rd_gl,
1742                                                    LM_ST_EXCLUSIVE, flags,
1743                                                    &rs->rs_rgd_gh);
1744                         if (!error && sdp->sd_args.ar_rgrplvb) {
1745                                 error = update_rgrp_lvb(rs->rs_rbm.rgd);
1746                                 if (error) {
1747                                         gfs2_glock_dq_uninit(&rs->rs_rgd_gh);
1748                                         return error;
1749                                 }
1750                         }
1751                 }
1752                 switch (error) {
1753                 case 0:
1754                         if (gfs2_rs_active(rs)) {
1755                                 if (unclaimed_blocks(rs->rs_rbm.rgd) +
1756                                     rs->rs_free >= requested) {
1757                                         ip->i_rgd = rs->rs_rbm.rgd;
1758                                         return 0;
1759                                 }
1760                                 /* We have a multi-block reservation, but the
1761                                    rgrp doesn't have enough free blocks to
1762                                    satisfy the request. Free the reservation
1763                                    and look for a suitable rgrp. */
1764                                 gfs2_rs_deltree(ip, rs);
1765                         }
1766                         if (try_rgrp_fit(rs->rs_rbm.rgd, ip, requested)) {
1767                                 if (sdp->sd_args.ar_rgrplvb)
1768                                         gfs2_rgrp_bh_get(rs->rs_rbm.rgd);
1769                                 ip->i_rgd = rs->rs_rbm.rgd;
1770                                 return 0;
1771                         }
1772                         if (rs->rs_rbm.rgd->rd_flags & GFS2_RDF_CHECK) {
1773                                 if (sdp->sd_args.ar_rgrplvb)
1774                                         gfs2_rgrp_bh_get(rs->rs_rbm.rgd);
1775                                 try_rgrp_unlink(rs->rs_rbm.rgd, &last_unlinked,
1776                                                 ip->i_no_addr);
1777                         }
1778                         if (!rg_locked)
1779                                 gfs2_glock_dq_uninit(&rs->rs_rgd_gh);
1780                         /* fall through */
1781                 case GLR_TRYFAILED:
1782                         rs->rs_rbm.rgd = gfs2_rgrpd_get_next(rs->rs_rbm.rgd);
1783                         rs->rs_rbm.rgd = rs->rs_rbm.rgd ? : begin; /* if NULL, wrap */
1784                         if (rs->rs_rbm.rgd != begin) /* If we didn't wrap */
1785                                 break;
1786
1787                         flags &= ~LM_FLAG_TRY;
1788                         loops++;
1789                         /* Check that fs hasn't grown if writing to rindex */
1790                         if (ip == GFS2_I(sdp->sd_rindex) &&
1791                             !sdp->sd_rindex_uptodate) {
1792                                 error = gfs2_ri_update(ip);
1793                                 if (error)
1794                                         goto out;
1795                         } else if (loops == 2)
1796                                 /* Flushing the log may release space */
1797                                 gfs2_log_flush(sdp, NULL);
1798                         break;
1799                 default:
1800                         goto out;
1801                 }
1802         }
1803         error = -ENOSPC;
1804
1805 out:
1806         return error;
1807 }
1808
1809 /**
1810  * gfs2_inplace_release - release an inplace reservation
1811  * @ip: the inode the reservation was taken out on
1812  *
1813  * Release a reservation made by gfs2_inplace_reserve().
1814  */
1815
1816 void gfs2_inplace_release(struct gfs2_inode *ip)
1817 {
1818         struct gfs2_blkreserv *rs = ip->i_res;
1819
1820         if (rs->rs_rgd_gh.gh_gl)
1821                 gfs2_glock_dq_uninit(&rs->rs_rgd_gh);
1822 }
1823
1824 /**
1825  * gfs2_get_block_type - Check a block in a RG is of given type
1826  * @rgd: the resource group holding the block
1827  * @block: the block number
1828  *
1829  * Returns: The block type (GFS2_BLKST_*)
1830  */
1831
1832 static unsigned char gfs2_get_block_type(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 block)
1833 {
1834         struct gfs2_rbm rbm = { .rgd = rgd, };
1835         int ret;
1836
1837         ret = gfs2_rbm_from_block(&rbm, block);
1838         WARN_ON_ONCE(ret != 0);
1839
1840         return gfs2_testbit(rgd, rbm.bi->bi_bh->b_data + rbm.bi->bi_offset,
1841                             rbm.bi->bi_len, rbm.offset);
1842 }
1843
1844
1845 /**
1846  * gfs2_alloc_extent - allocate an extent from a given bitmap
1847  * @rbm: the resource group information
1848  * @dinode: TRUE if the first block we allocate is for a dinode
1849  * @n: The extent length
1850  *
1851  * Add the found bitmap buffer to the transaction.
1852  * Set the found bits to @new_state to change block's allocation state.
1853  * Returns: starting block number of the extent (fs scope)
1854  */
1855 static u64 gfs2_alloc_extent(const struct gfs2_rbm *rbm, bool dinode,
1856                              unsigned int *n)
1857 {
1858         struct gfs2_rgrpd *rgd = rbm->rgd;
1859         struct gfs2_bitmap *bi = rbm->bi;
1860         u32 blk = rbm->offset;
1861         const unsigned int elen = *n;
1862         u32 goal;
1863         const u8 *buffer = NULL;
1864
1865         *n = 0;
1866         buffer = bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset;
1867         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, bi->bi_bh, 1);
1868         gfs2_setbit(rgd, bi->bi_clone, bi, blk,
1869                     dinode ? GFS2_BLKST_DINODE : GFS2_BLKST_USED);
1870         (*n)++;
1871         goal = blk;
1872         while (*n < elen) {
1873                 goal++;
1874                 if (goal >= (bi->bi_len * GFS2_NBBY))
1875                         break;
1876                 if (gfs2_testbit(rgd, buffer, bi->bi_len, goal) !=
1877                     GFS2_BLKST_FREE)
1878                         break;
1879                 gfs2_setbit(rgd, bi->bi_clone, bi, goal, GFS2_BLKST_USED);
1880                 (*n)++;
1881         }
1882         blk = gfs2_bi2rgd_blk(bi, blk);
1883         rgd->rd_last_alloc = blk + *n - 1;
1884         return rgd->rd_data0 + blk;
1885 }
1886
1887 /**
1888  * rgblk_free - Change alloc state of given block(s)
1889  * @sdp: the filesystem
1890  * @bstart: the start of a run of blocks to free
1891  * @blen: the length of the block run (all must lie within ONE RG!)
1892  * @new_state: GFS2_BLKST_XXX the after-allocation block state
1893  *
1894  * Returns:  Resource group containing the block(s)
1895  */
1896
1897 static struct gfs2_rgrpd *rgblk_free(struct gfs2_sbd *sdp, u64 bstart,
1898                                      u32 blen, unsigned char new_state)
1899 {
1900         struct gfs2_rbm rbm;
1901
1902         rbm.rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, bstart, 1);
1903         if (!rbm.rgd) {
1904                 if (gfs2_consist(sdp))
1905                         fs_err(sdp, "block = %llu\n", (unsigned long long)bstart);
1906                 return NULL;
1907         }
1908
1909         while (blen--) {
1910                 gfs2_rbm_from_block(&rbm, bstart);
1911                 bstart++;
1912                 if (!rbm.bi->bi_clone) {
1913                         rbm.bi->bi_clone = kmalloc(rbm.bi->bi_bh->b_size,
1914                                                    GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
1915                         memcpy(rbm.bi->bi_clone + rbm.bi->bi_offset,
1916                                rbm.bi->bi_bh->b_data + rbm.bi->bi_offset,
1917                                rbm.bi->bi_len);
1918                 }
1919                 gfs2_trans_add_bh(rbm.rgd->rd_gl, rbm.bi->bi_bh, 1);
1920                 gfs2_setbit(rbm.rgd, NULL, rbm.bi, rbm.offset, new_state);
1921         }
1922
1923         return rbm.rgd;
1924 }
1925
1926 /**
1927  * gfs2_rgrp_dump - print out an rgrp
1928  * @seq: The iterator
1929  * @gl: The glock in question
1930  *
1931  */
1932
1933 int gfs2_rgrp_dump(struct seq_file *seq, const struct gfs2_glock *gl)
1934 {
1935         struct gfs2_rgrpd *rgd = gl->gl_object;
1936         struct gfs2_blkreserv *trs;
1937         const struct rb_node *n;
1938
1939         if (rgd == NULL)
1940                 return 0;
1941         gfs2_print_dbg(seq, " R: n:%llu f:%02x b:%u/%u i:%u r:%u\n",
1942                        (unsigned long long)rgd->rd_addr, rgd->rd_flags,
1943                        rgd->rd_free, rgd->rd_free_clone, rgd->rd_dinodes,
1944                        rgd->rd_reserved);
1945         spin_lock(&rgd->rd_rsspin);
1946         for (n = rb_first(&rgd->rd_rstree); n; n = rb_next(&trs->rs_node)) {
1947                 trs = rb_entry(n, struct gfs2_blkreserv, rs_node);
1948                 dump_rs(seq, trs);
1949         }
1950         spin_unlock(&rgd->rd_rsspin);
1951         return 0;
1952 }
1953
1954 static void gfs2_rgrp_error(struct gfs2_rgrpd *rgd)
1955 {
1956         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
1957         fs_warn(sdp, "rgrp %llu has an error, marking it readonly until umount\n",
1958                 (unsigned long long)rgd->rd_addr);
1959         fs_warn(sdp, "umount on all nodes and run fsck.gfs2 to fix the error\n");
1960         gfs2_rgrp_dump(NULL, rgd->rd_gl);
1961         rgd->rd_flags |= GFS2_RDF_ERROR;
1962 }
1963
1964 /**
1965  * gfs2_adjust_reservation - Adjust (or remove) a reservation after allocation
1966  * @ip: The inode we have just allocated blocks for
1967  * @rbm: The start of the allocated blocks
1968  * @len: The extent length
1969  *
1970  * Adjusts a reservation after an allocation has taken place. If the
1971  * reservation does not match the allocation, or if it is now empty
1972  * then it is removed.
1973  */
1974
1975 static void gfs2_adjust_reservation(struct gfs2_inode *ip,
1976                                     const struct gfs2_rbm *rbm, unsigned len)
1977 {
1978         struct gfs2_blkreserv *rs = ip->i_res;
1979         struct gfs2_rgrpd *rgd = rbm->rgd;
1980         unsigned rlen;
1981         u64 block;
1982         int ret;
1983
1984         spin_lock(&rgd->rd_rsspin);
1985         if (gfs2_rs_active(rs)) {
1986                 if (gfs2_rbm_eq(&rs->rs_rbm, rbm)) {
1987                         block = gfs2_rbm_to_block(rbm);
1988                         ret = gfs2_rbm_from_block(&rs->rs_rbm, block + len);
1989                         rlen = min(rs->rs_free, len);
1990                         rs->rs_free -= rlen;
1991                         rgd->rd_reserved -= rlen;
1992                         trace_gfs2_rs(ip, rs, TRACE_RS_CLAIM);
1993                         if (rs->rs_free && !ret)
1994                                 goto out;
1995                 }
1996                 __rs_deltree(ip, rs);
1997         }
1998 out:
1999         spin_unlock(&rgd->rd_rsspin);
2000 }
2001
2002 /**
2003  * gfs2_alloc_blocks - Allocate one or more blocks of data and/or a dinode
2004  * @ip: the inode to allocate the block for
2005  * @bn: Used to return the starting block number
2006  * @nblocks: requested number of blocks/extent length (value/result)
2007  * @dinode: 1 if we're allocating a dinode block, else 0
2008  * @generation: the generation number of the inode
2009  *
2010  * Returns: 0 or error
2011  */
2012
2013 int gfs2_alloc_blocks(struct gfs2_inode *ip, u64 *bn, unsigned int *nblocks,
2014                       bool dinode, u64 *generation)
2015 {
2016         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
2017         struct buffer_head *dibh;
2018         struct gfs2_rbm rbm = { .rgd = ip->i_rgd, };
2019         unsigned int ndata;
2020         u64 goal;
2021         u64 block; /* block, within the file system scope */
2022         int error;
2023
2024         if (gfs2_rs_active(ip->i_res))
2025                 goal = gfs2_rbm_to_block(&ip->i_res->rs_rbm);
2026         else if (!dinode && rgrp_contains_block(rbm.rgd, ip->i_goal))
2027                 goal = ip->i_goal;
2028         else
2029                 goal = rbm.rgd->rd_last_alloc + rbm.rgd->rd_data0;
2030
2031         gfs2_rbm_from_block(&rbm, goal);
2032         error = gfs2_rbm_find(&rbm, GFS2_BLKST_FREE, ip, false);
2033
2034         /* Since all blocks are reserved in advance, this shouldn't happen */
2035         if (error) {
2036                 fs_warn(sdp, "error=%d, nblocks=%u, full=%d\n", error, *nblocks,
2037                         test_bit(GBF_FULL, &rbm.rgd->rd_bits->bi_flags));
2038                 goto rgrp_error;
2039         }
2040
2041         block = gfs2_alloc_extent(&rbm, dinode, nblocks);
2042         if (gfs2_rs_active(ip->i_res))
2043                 gfs2_adjust_reservation(ip, &rbm, *nblocks);
2044         ndata = *nblocks;
2045         if (dinode)
2046                 ndata--;
2047
2048         if (!dinode) {
2049                 ip->i_goal = block + ndata - 1;
2050                 error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
2051                 if (error == 0) {
2052                         struct gfs2_dinode *di =
2053                                 (struct gfs2_dinode *)dibh->b_data;
2054                         gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, dibh, 1);
2055                         di->di_goal_meta = di->di_goal_data =
2056                                 cpu_to_be64(ip->i_goal);
2057                         brelse(dibh);
2058                 }
2059         }
2060         if (rbm.rgd->rd_free < *nblocks) {
2061                 printk(KERN_WARNING "nblocks=%u\n", *nblocks);
2062                 goto rgrp_error;
2063         }
2064
2065         rbm.rgd->rd_free -= *nblocks;
2066         if (dinode) {
2067                 rbm.rgd->rd_dinodes++;
2068                 *generation = rbm.rgd->rd_igeneration++;
2069                 if (*generation == 0)
2070                         *generation = rbm.rgd->rd_igeneration++;
2071         }
2072
2073         gfs2_trans_add_bh(rbm.rgd->rd_gl, rbm.rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
2074         gfs2_rgrp_out(rbm.rgd, rbm.rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
2075         gfs2_rgrp_ondisk2lvb(rbm.rgd->rd_rgl, rbm.rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
2076
2077         gfs2_statfs_change(sdp, 0, -(s64)*nblocks, dinode ? 1 : 0);
2078         if (dinode)
2079                 gfs2_trans_add_unrevoke(sdp, block, 1);
2080
2081         /*
2082          * This needs reviewing to see why we cannot do the quota change
2083          * at this point in the dinode case.
2084          */
2085         if (ndata)
2086                 gfs2_quota_change(ip, ndata, ip->i_inode.i_uid,
2087                                   ip->i_inode.i_gid);
2088
2089         rbm.rgd->rd_free_clone -= *nblocks;
2090         trace_gfs2_block_alloc(ip, rbm.rgd, block, *nblocks,
2091                                dinode ? GFS2_BLKST_DINODE : GFS2_BLKST_USED);
2092         *bn = block;
2093         return 0;
2094
2095 rgrp_error:
2096         gfs2_rgrp_error(rbm.rgd);
2097         return -EIO;
2098 }
2099
2100 /**
2101  * __gfs2_free_blocks - free a contiguous run of block(s)
2102  * @ip: the inode these blocks are being freed from
2103  * @bstart: first block of a run of contiguous blocks
2104  * @blen: the length of the block run
2105  * @meta: 1 if the blocks represent metadata
2106  *
2107  */
2108
2109 void __gfs2_free_blocks(struct gfs2_inode *ip, u64 bstart, u32 blen, int meta)
2110 {
2111         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
2112         struct gfs2_rgrpd *rgd;
2113
2114         rgd = rgblk_free(sdp, bstart, blen, GFS2_BLKST_FREE);
2115         if (!rgd)
2116                 return;
2117         trace_gfs2_block_alloc(ip, rgd, bstart, blen, GFS2_BLKST_FREE);
2118         rgd->rd_free += blen;
2119         rgd->rd_flags &= ~GFS2_RGF_TRIMMED;
2120         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
2121         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
2122         gfs2_rgrp_ondisk2lvb(rgd->rd_rgl, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
2123
2124         /* Directories keep their data in the metadata address space */
2125         if (meta || ip->i_depth)
2126                 gfs2_meta_wipe(ip, bstart, blen);
2127 }
2128
2129 /**
2130  * gfs2_free_meta - free a contiguous run of data block(s)
2131  * @ip: the inode these blocks are being freed from
2132  * @bstart: first block of a run of contiguous blocks
2133  * @blen: the length of the block run
2134  *
2135  */
2136
2137 void gfs2_free_meta(struct gfs2_inode *ip, u64 bstart, u32 blen)
2138 {
2139         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
2140
2141         __gfs2_free_blocks(ip, bstart, blen, 1);
2142         gfs2_statfs_change(sdp, 0, +blen, 0);
2143         gfs2_quota_change(ip, -(s64)blen, ip->i_inode.i_uid, ip->i_inode.i_gid);
2144 }
2145
2146 void gfs2_unlink_di(struct inode *inode)
2147 {
2148         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
2149         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
2150         struct gfs2_rgrpd *rgd;
2151         u64 blkno = ip->i_no_addr;
2152
2153         rgd = rgblk_free(sdp, blkno, 1, GFS2_BLKST_UNLINKED);
2154         if (!rgd)
2155                 return;
2156         trace_gfs2_block_alloc(ip, rgd, blkno, 1, GFS2_BLKST_UNLINKED);
2157         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
2158         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
2159         gfs2_rgrp_ondisk2lvb(rgd->rd_rgl, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
2160         update_rgrp_lvb_unlinked(rgd, 1);
2161 }
2162
2163 static void gfs2_free_uninit_di(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 blkno)
2164 {
2165         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
2166         struct gfs2_rgrpd *tmp_rgd;
2167
2168         tmp_rgd = rgblk_free(sdp, blkno, 1, GFS2_BLKST_FREE);
2169         if (!tmp_rgd)
2170                 return;
2171         gfs2_assert_withdraw(sdp, rgd == tmp_rgd);
2172
2173         if (!rgd->rd_dinodes)
2174                 gfs2_consist_rgrpd(rgd);
2175         rgd->rd_dinodes--;
2176         rgd->rd_free++;
2177
2178         gfs2_trans_add_bh(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh, 1);
2179         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
2180         gfs2_rgrp_ondisk2lvb(rgd->rd_rgl, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
2181         update_rgrp_lvb_unlinked(rgd, -1);
2182
2183         gfs2_statfs_change(sdp, 0, +1, -1);
2184 }
2185
2186
2187 void gfs2_free_di(struct gfs2_rgrpd *rgd, struct gfs2_inode *ip)
2188 {
2189         gfs2_free_uninit_di(rgd, ip->i_no_addr);
2190         trace_gfs2_block_alloc(ip, rgd, ip->i_no_addr, 1, GFS2_BLKST_FREE);
2191         gfs2_quota_change(ip, -1, ip->i_inode.i_uid, ip->i_inode.i_gid);
2192         gfs2_meta_wipe(ip, ip->i_no_addr, 1);
2193 }
2194
2195 /**
2196  * gfs2_check_blk_type - Check the type of a block
2197  * @sdp: The superblock
2198  * @no_addr: The block number to check
2199  * @type: The block type we are looking for
2200  *
2201  * Returns: 0 if the block type matches the expected type
2202  *          -ESTALE if it doesn't match
2203  *          or -ve errno if something went wrong while checking
2204  */
2205
2206 int gfs2_check_blk_type(struct gfs2_sbd *sdp, u64 no_addr, unsigned int type)
2207 {
2208         struct gfs2_rgrpd *rgd;
2209         struct gfs2_holder rgd_gh;
2210         int error = -EINVAL;
2211
2212         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, no_addr, 1);
2213         if (!rgd)
2214                 goto fail;
2215
2216         error = gfs2_glock_nq_init(rgd->rd_gl, LM_ST_SHARED, 0, &rgd_gh);
2217         if (error)
2218                 goto fail;
2219
2220         if (gfs2_get_block_type(rgd, no_addr) != type)
2221                 error = -ESTALE;
2222
2223         gfs2_glock_dq_uninit(&rgd_gh);
2224 fail:
2225         return error;
2226 }
2227
2228 /**
2229  * gfs2_rlist_add - add a RG to a list of RGs
2230  * @ip: the inode
2231  * @rlist: the list of resource groups
2232  * @block: the block
2233  *
2234  * Figure out what RG a block belongs to and add that RG to the list
2235  *
2236  * FIXME: Don't use NOFAIL
2237  *
2238  */
2239
2240 void gfs2_rlist_add(struct gfs2_inode *ip, struct gfs2_rgrp_list *rlist,
2241                     u64 block)
2242 {
2243         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
2244         struct gfs2_rgrpd *rgd;
2245         struct gfs2_rgrpd **tmp;
2246         unsigned int new_space;
2247         unsigned int x;
2248
2249         if (gfs2_assert_warn(sdp, !rlist->rl_ghs))
2250                 return;
2251
2252         if (ip->i_rgd && rgrp_contains_block(ip->i_rgd, block))
2253                 rgd = ip->i_rgd;
2254         else
2255                 rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, block, 1);
2256         if (!rgd) {
2257                 fs_err(sdp, "rlist_add: no rgrp for block %llu\n", (unsigned long long)block);
2258                 return;
2259         }
2260         ip->i_rgd = rgd;
2261
2262         for (x = 0; x < rlist->rl_rgrps; x++)
2263                 if (rlist->rl_rgd[x] == rgd)
2264                         return;
2265
2266         if (rlist->rl_rgrps == rlist->rl_space) {
2267                 new_space = rlist->rl_space + 10;
2268
2269                 tmp = kcalloc(new_space, sizeof(struct gfs2_rgrpd *),
2270                               GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
2271
2272                 if (rlist->rl_rgd) {
2273                         memcpy(tmp, rlist->rl_rgd,
2274                                rlist->rl_space * sizeof(struct gfs2_rgrpd *));
2275                         kfree(rlist->rl_rgd);
2276                 }
2277
2278                 rlist->rl_space = new_space;
2279                 rlist->rl_rgd = tmp;
2280         }
2281
2282         rlist->rl_rgd[rlist->rl_rgrps++] = rgd;
2283 }
2284
2285 /**
2286  * gfs2_rlist_alloc - all RGs have been added to the rlist, now allocate
2287  *      and initialize an array of glock holders for them
2288  * @rlist: the list of resource groups
2289  * @state: the lock state to acquire the RG lock in
2290  *
2291  * FIXME: Don't use NOFAIL
2292  *
2293  */
2294
2295 void gfs2_rlist_alloc(struct gfs2_rgrp_list *rlist, unsigned int state)
2296 {
2297         unsigned int x;
2298
2299         rlist->rl_ghs = kcalloc(rlist->rl_rgrps, sizeof(struct gfs2_holder),
2300                                 GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
2301         for (x = 0; x < rlist->rl_rgrps; x++)
2302                 gfs2_holder_init(rlist->rl_rgd[x]->rd_gl,
2303                                 state, 0,
2304                                 &rlist->rl_ghs[x]);
2305 }
2306
2307 /**
2308  * gfs2_rlist_free - free a resource group list
2309  * @list: the list of resource groups
2310  *
2311  */
2312
2313 void gfs2_rlist_free(struct gfs2_rgrp_list *rlist)
2314 {
2315         unsigned int x;
2316
2317         kfree(rlist->rl_rgd);
2318
2319         if (rlist->rl_ghs) {
2320                 for (x = 0; x < rlist->rl_rgrps; x++)
2321                         gfs2_holder_uninit(&rlist->rl_ghs[x]);
2322                 kfree(rlist->rl_ghs);
2323                 rlist->rl_ghs = NULL;
2324         }
2325 }
2326