]> rtime.felk.cvut.cz Git - linux-imx.git/blob - fs/gfs2/rgrp.c
Merge branch 'pm-assorted'
[linux-imx.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 #include <linux/random.h>
20
21 #include "gfs2.h"
22 #include "incore.h"
23 #include "glock.h"
24 #include "glops.h"
25 #include "lops.h"
26 #include "meta_io.h"
27 #include "quota.h"
28 #include "rgrp.h"
29 #include "super.h"
30 #include "trans.h"
31 #include "util.h"
32 #include "log.h"
33 #include "inode.h"
34 #include "trace_gfs2.h"
35
36 #define BFITNOENT ((u32)~0)
37 #define NO_BLOCK ((u64)~0)
38
39 #if BITS_PER_LONG == 32
40 #define LBITMASK   (0x55555555UL)
41 #define LBITSKIP55 (0x55555555UL)
42 #define LBITSKIP00 (0x00000000UL)
43 #else
44 #define LBITMASK   (0x5555555555555555UL)
45 #define LBITSKIP55 (0x5555555555555555UL)
46 #define LBITSKIP00 (0x0000000000000000UL)
47 #endif
48
49 /*
50  * These routines are used by the resource group routines (rgrp.c)
51  * to keep track of block allocation.  Each block is represented by two
52  * bits.  So, each byte represents GFS2_NBBY (i.e. 4) blocks.
53  *
54  * 0 = Free
55  * 1 = Used (not metadata)
56  * 2 = Unlinked (still in use) inode
57  * 3 = Used (metadata)
58  */
59
60 static const char valid_change[16] = {
61                 /* current */
62         /* n */ 0, 1, 1, 1,
63         /* e */ 1, 0, 0, 0,
64         /* w */ 0, 0, 0, 1,
65                 1, 0, 0, 0
66 };
67
68 static int gfs2_rbm_find(struct gfs2_rbm *rbm, u8 state, u32 minext,
69                          const struct gfs2_inode *ip, bool nowrap);
70
71
72 /**
73  * gfs2_setbit - Set a bit in the bitmaps
74  * @rbm: The position of the bit to set
75  * @do_clone: Also set the clone bitmap, if it exists
76  * @new_state: the new state of the block
77  *
78  */
79
80 static inline void gfs2_setbit(const struct gfs2_rbm *rbm, bool do_clone,
81                                unsigned char new_state)
82 {
83         unsigned char *byte1, *byte2, *end, cur_state;
84         unsigned int buflen = rbm->bi->bi_len;
85         const unsigned int bit = (rbm->offset % GFS2_NBBY) * GFS2_BIT_SIZE;
86
87         byte1 = rbm->bi->bi_bh->b_data + rbm->bi->bi_offset + (rbm->offset / GFS2_NBBY);
88         end = rbm->bi->bi_bh->b_data + rbm->bi->bi_offset + buflen;
89
90         BUG_ON(byte1 >= end);
91
92         cur_state = (*byte1 >> bit) & GFS2_BIT_MASK;
93
94         if (unlikely(!valid_change[new_state * 4 + cur_state])) {
95                 printk(KERN_WARNING "GFS2: buf_blk = 0x%x old_state=%d, "
96                        "new_state=%d\n", rbm->offset, cur_state, new_state);
97                 printk(KERN_WARNING "GFS2: rgrp=0x%llx bi_start=0x%x\n",
98                        (unsigned long long)rbm->rgd->rd_addr,
99                        rbm->bi->bi_start);
100                 printk(KERN_WARNING "GFS2: bi_offset=0x%x bi_len=0x%x\n",
101                        rbm->bi->bi_offset, rbm->bi->bi_len);
102                 dump_stack();
103                 gfs2_consist_rgrpd(rbm->rgd);
104                 return;
105         }
106         *byte1 ^= (cur_state ^ new_state) << bit;
107
108         if (do_clone && rbm->bi->bi_clone) {
109                 byte2 = rbm->bi->bi_clone + rbm->bi->bi_offset + (rbm->offset / GFS2_NBBY);
110                 cur_state = (*byte2 >> bit) & GFS2_BIT_MASK;
111                 *byte2 ^= (cur_state ^ new_state) << bit;
112         }
113 }
114
115 /**
116  * gfs2_testbit - test a bit in the bitmaps
117  * @rbm: The bit to test
118  *
119  * Returns: The two bit block state of the requested bit
120  */
121
122 static inline u8 gfs2_testbit(const struct gfs2_rbm *rbm)
123 {
124         const u8 *buffer = rbm->bi->bi_bh->b_data + rbm->bi->bi_offset;
125         const u8 *byte;
126         unsigned int bit;
127
128         byte = buffer + (rbm->offset / GFS2_NBBY);
129         bit = (rbm->offset % GFS2_NBBY) * GFS2_BIT_SIZE;
130
131         return (*byte >> bit) & GFS2_BIT_MASK;
132 }
133
134 /**
135  * gfs2_bit_search
136  * @ptr: Pointer to bitmap data
137  * @mask: Mask to use (normally 0x55555.... but adjusted for search start)
138  * @state: The state we are searching for
139  *
140  * We xor the bitmap data with a patter which is the bitwise opposite
141  * of what we are looking for, this gives rise to a pattern of ones
142  * wherever there is a match. Since we have two bits per entry, we
143  * take this pattern, shift it down by one place and then and it with
144  * the original. All the even bit positions (0,2,4, etc) then represent
145  * successful matches, so we mask with 0x55555..... to remove the unwanted
146  * odd bit positions.
147  *
148  * This allows searching of a whole u64 at once (32 blocks) with a
149  * single test (on 64 bit arches).
150  */
151
152 static inline u64 gfs2_bit_search(const __le64 *ptr, u64 mask, u8 state)
153 {
154         u64 tmp;
155         static const u64 search[] = {
156                 [0] = 0xffffffffffffffffULL,
157                 [1] = 0xaaaaaaaaaaaaaaaaULL,
158                 [2] = 0x5555555555555555ULL,
159                 [3] = 0x0000000000000000ULL,
160         };
161         tmp = le64_to_cpu(*ptr) ^ search[state];
162         tmp &= (tmp >> 1);
163         tmp &= mask;
164         return tmp;
165 }
166
167 /**
168  * rs_cmp - multi-block reservation range compare
169  * @blk: absolute file system block number of the new reservation
170  * @len: number of blocks in the new reservation
171  * @rs: existing reservation to compare against
172  *
173  * returns: 1 if the block range is beyond the reach of the reservation
174  *         -1 if the block range is before the start of the reservation
175  *          0 if the block range overlaps with the reservation
176  */
177 static inline int rs_cmp(u64 blk, u32 len, struct gfs2_blkreserv *rs)
178 {
179         u64 startblk = gfs2_rbm_to_block(&rs->rs_rbm);
180
181         if (blk >= startblk + rs->rs_free)
182                 return 1;
183         if (blk + len - 1 < startblk)
184                 return -1;
185         return 0;
186 }
187
188 /**
189  * gfs2_bitfit - Search an rgrp's bitmap buffer to find a bit-pair representing
190  *       a block in a given allocation state.
191  * @buf: the buffer that holds the bitmaps
192  * @len: the length (in bytes) of the buffer
193  * @goal: start search at this block's bit-pair (within @buffer)
194  * @state: GFS2_BLKST_XXX the state of the block we're looking for.
195  *
196  * Scope of @goal and returned block number is only within this bitmap buffer,
197  * not entire rgrp or filesystem.  @buffer will be offset from the actual
198  * beginning of a bitmap block buffer, skipping any header structures, but
199  * headers are always a multiple of 64 bits long so that the buffer is
200  * always aligned to a 64 bit boundary.
201  *
202  * The size of the buffer is in bytes, but is it assumed that it is
203  * always ok to read a complete multiple of 64 bits at the end
204  * of the block in case the end is no aligned to a natural boundary.
205  *
206  * Return: the block number (bitmap buffer scope) that was found
207  */
208
209 static u32 gfs2_bitfit(const u8 *buf, const unsigned int len,
210                        u32 goal, u8 state)
211 {
212         u32 spoint = (goal << 1) & ((8*sizeof(u64)) - 1);
213         const __le64 *ptr = ((__le64 *)buf) + (goal >> 5);
214         const __le64 *end = (__le64 *)(buf + ALIGN(len, sizeof(u64)));
215         u64 tmp;
216         u64 mask = 0x5555555555555555ULL;
217         u32 bit;
218
219         /* Mask off bits we don't care about at the start of the search */
220         mask <<= spoint;
221         tmp = gfs2_bit_search(ptr, mask, state);
222         ptr++;
223         while(tmp == 0 && ptr < end) {
224                 tmp = gfs2_bit_search(ptr, 0x5555555555555555ULL, state);
225                 ptr++;
226         }
227         /* Mask off any bits which are more than len bytes from the start */
228         if (ptr == end && (len & (sizeof(u64) - 1)))
229                 tmp &= (((u64)~0) >> (64 - 8*(len & (sizeof(u64) - 1))));
230         /* Didn't find anything, so return */
231         if (tmp == 0)
232                 return BFITNOENT;
233         ptr--;
234         bit = __ffs64(tmp);
235         bit /= 2;       /* two bits per entry in the bitmap */
236         return (((const unsigned char *)ptr - buf) * GFS2_NBBY) + bit;
237 }
238
239 /**
240  * gfs2_rbm_from_block - Set the rbm based upon rgd and block number
241  * @rbm: The rbm with rgd already set correctly
242  * @block: The block number (filesystem relative)
243  *
244  * This sets the bi and offset members of an rbm based on a
245  * resource group and a filesystem relative block number. The
246  * resource group must be set in the rbm on entry, the bi and
247  * offset members will be set by this function.
248  *
249  * Returns: 0 on success, or an error code
250  */
251
252 static int gfs2_rbm_from_block(struct gfs2_rbm *rbm, u64 block)
253 {
254         u64 rblock = block - rbm->rgd->rd_data0;
255         u32 x;
256
257         if (WARN_ON_ONCE(rblock > UINT_MAX))
258                 return -EINVAL;
259         if (block >= rbm->rgd->rd_data0 + rbm->rgd->rd_data)
260                 return -E2BIG;
261
262         rbm->bi = rbm->rgd->rd_bits;
263         rbm->offset = (u32)(rblock);
264         /* Check if the block is within the first block */
265         if (rbm->offset < (rbm->bi->bi_start + rbm->bi->bi_len) * GFS2_NBBY)
266                 return 0;
267
268         /* Adjust for the size diff between gfs2_meta_header and gfs2_rgrp */
269         rbm->offset += (sizeof(struct gfs2_rgrp) -
270                         sizeof(struct gfs2_meta_header)) * GFS2_NBBY;
271         x = rbm->offset / rbm->rgd->rd_sbd->sd_blocks_per_bitmap;
272         rbm->offset -= x * rbm->rgd->rd_sbd->sd_blocks_per_bitmap;
273         rbm->bi += x;
274         return 0;
275 }
276
277 /**
278  * gfs2_unaligned_extlen - Look for free blocks which are not byte aligned
279  * @rbm: Position to search (value/result)
280  * @n_unaligned: Number of unaligned blocks to check
281  * @len: Decremented for each block found (terminate on zero)
282  *
283  * Returns: true if a non-free block is encountered
284  */
285
286 static bool gfs2_unaligned_extlen(struct gfs2_rbm *rbm, u32 n_unaligned, u32 *len)
287 {
288         u64 block;
289         u32 n;
290         u8 res;
291
292         for (n = 0; n < n_unaligned; n++) {
293                 res = gfs2_testbit(rbm);
294                 if (res != GFS2_BLKST_FREE)
295                         return true;
296                 (*len)--;
297                 if (*len == 0)
298                         return true;
299                 block = gfs2_rbm_to_block(rbm);
300                 if (gfs2_rbm_from_block(rbm, block + 1))
301                         return true;
302         }
303
304         return false;
305 }
306
307 /**
308  * gfs2_free_extlen - Return extent length of free blocks
309  * @rbm: Starting position
310  * @len: Max length to check
311  *
312  * Starting at the block specified by the rbm, see how many free blocks
313  * there are, not reading more than len blocks ahead. This can be done
314  * using memchr_inv when the blocks are byte aligned, but has to be done
315  * on a block by block basis in case of unaligned blocks. Also this
316  * function can cope with bitmap boundaries (although it must stop on
317  * a resource group boundary)
318  *
319  * Returns: Number of free blocks in the extent
320  */
321
322 static u32 gfs2_free_extlen(const struct gfs2_rbm *rrbm, u32 len)
323 {
324         struct gfs2_rbm rbm = *rrbm;
325         u32 n_unaligned = rbm.offset & 3;
326         u32 size = len;
327         u32 bytes;
328         u32 chunk_size;
329         u8 *ptr, *start, *end;
330         u64 block;
331
332         if (n_unaligned &&
333             gfs2_unaligned_extlen(&rbm, 4 - n_unaligned, &len))
334                 goto out;
335
336         n_unaligned = len & 3;
337         /* Start is now byte aligned */
338         while (len > 3) {
339                 start = rbm.bi->bi_bh->b_data;
340                 if (rbm.bi->bi_clone)
341                         start = rbm.bi->bi_clone;
342                 end = start + rbm.bi->bi_bh->b_size;
343                 start += rbm.bi->bi_offset;
344                 BUG_ON(rbm.offset & 3);
345                 start += (rbm.offset / GFS2_NBBY);
346                 bytes = min_t(u32, len / GFS2_NBBY, (end - start));
347                 ptr = memchr_inv(start, 0, bytes);
348                 chunk_size = ((ptr == NULL) ? bytes : (ptr - start));
349                 chunk_size *= GFS2_NBBY;
350                 BUG_ON(len < chunk_size);
351                 len -= chunk_size;
352                 block = gfs2_rbm_to_block(&rbm);
353                 if (gfs2_rbm_from_block(&rbm, block + chunk_size)) {
354                         n_unaligned = 0;
355                         break;
356                 }
357                 if (ptr) {
358                         n_unaligned = 3;
359                         break;
360                 }
361                 n_unaligned = len & 3;
362         }
363
364         /* Deal with any bits left over at the end */
365         if (n_unaligned)
366                 gfs2_unaligned_extlen(&rbm, n_unaligned, &len);
367 out:
368         return size - len;
369 }
370
371 /**
372  * gfs2_bitcount - count the number of bits in a certain state
373  * @rgd: the resource group descriptor
374  * @buffer: the buffer that holds the bitmaps
375  * @buflen: the length (in bytes) of the buffer
376  * @state: the state of the block we're looking for
377  *
378  * Returns: The number of bits
379  */
380
381 static u32 gfs2_bitcount(struct gfs2_rgrpd *rgd, const u8 *buffer,
382                          unsigned int buflen, u8 state)
383 {
384         const u8 *byte = buffer;
385         const u8 *end = buffer + buflen;
386         const u8 state1 = state << 2;
387         const u8 state2 = state << 4;
388         const u8 state3 = state << 6;
389         u32 count = 0;
390
391         for (; byte < end; byte++) {
392                 if (((*byte) & 0x03) == state)
393                         count++;
394                 if (((*byte) & 0x0C) == state1)
395                         count++;
396                 if (((*byte) & 0x30) == state2)
397                         count++;
398                 if (((*byte) & 0xC0) == state3)
399                         count++;
400         }
401
402         return count;
403 }
404
405 /**
406  * gfs2_rgrp_verify - Verify that a resource group is consistent
407  * @rgd: the rgrp
408  *
409  */
410
411 void gfs2_rgrp_verify(struct gfs2_rgrpd *rgd)
412 {
413         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
414         struct gfs2_bitmap *bi = NULL;
415         u32 length = rgd->rd_length;
416         u32 count[4], tmp;
417         int buf, x;
418
419         memset(count, 0, 4 * sizeof(u32));
420
421         /* Count # blocks in each of 4 possible allocation states */
422         for (buf = 0; buf < length; buf++) {
423                 bi = rgd->rd_bits + buf;
424                 for (x = 0; x < 4; x++)
425                         count[x] += gfs2_bitcount(rgd,
426                                                   bi->bi_bh->b_data +
427                                                   bi->bi_offset,
428                                                   bi->bi_len, x);
429         }
430
431         if (count[0] != rgd->rd_free) {
432                 if (gfs2_consist_rgrpd(rgd))
433                         fs_err(sdp, "free data mismatch:  %u != %u\n",
434                                count[0], rgd->rd_free);
435                 return;
436         }
437
438         tmp = rgd->rd_data - rgd->rd_free - rgd->rd_dinodes;
439         if (count[1] != tmp) {
440                 if (gfs2_consist_rgrpd(rgd))
441                         fs_err(sdp, "used data mismatch:  %u != %u\n",
442                                count[1], tmp);
443                 return;
444         }
445
446         if (count[2] + count[3] != rgd->rd_dinodes) {
447                 if (gfs2_consist_rgrpd(rgd))
448                         fs_err(sdp, "used metadata mismatch:  %u != %u\n",
449                                count[2] + count[3], rgd->rd_dinodes);
450                 return;
451         }
452 }
453
454 static inline int rgrp_contains_block(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 block)
455 {
456         u64 first = rgd->rd_data0;
457         u64 last = first + rgd->rd_data;
458         return first <= block && block < last;
459 }
460
461 /**
462  * gfs2_blk2rgrpd - Find resource group for a given data/meta block number
463  * @sdp: The GFS2 superblock
464  * @blk: The data block number
465  * @exact: True if this needs to be an exact match
466  *
467  * Returns: The resource group, or NULL if not found
468  */
469
470 struct gfs2_rgrpd *gfs2_blk2rgrpd(struct gfs2_sbd *sdp, u64 blk, bool exact)
471 {
472         struct rb_node *n, *next;
473         struct gfs2_rgrpd *cur;
474
475         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
476         n = sdp->sd_rindex_tree.rb_node;
477         while (n) {
478                 cur = rb_entry(n, struct gfs2_rgrpd, rd_node);
479                 next = NULL;
480                 if (blk < cur->rd_addr)
481                         next = n->rb_left;
482                 else if (blk >= cur->rd_data0 + cur->rd_data)
483                         next = n->rb_right;
484                 if (next == NULL) {
485                         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
486                         if (exact) {
487                                 if (blk < cur->rd_addr)
488                                         return NULL;
489                                 if (blk >= cur->rd_data0 + cur->rd_data)
490                                         return NULL;
491                         }
492                         return cur;
493                 }
494                 n = next;
495         }
496         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
497
498         return NULL;
499 }
500
501 /**
502  * gfs2_rgrpd_get_first - get the first Resource Group in the filesystem
503  * @sdp: The GFS2 superblock
504  *
505  * Returns: The first rgrp in the filesystem
506  */
507
508 struct gfs2_rgrpd *gfs2_rgrpd_get_first(struct gfs2_sbd *sdp)
509 {
510         const struct rb_node *n;
511         struct gfs2_rgrpd *rgd;
512
513         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
514         n = rb_first(&sdp->sd_rindex_tree);
515         rgd = rb_entry(n, struct gfs2_rgrpd, rd_node);
516         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
517
518         return rgd;
519 }
520
521 /**
522  * gfs2_rgrpd_get_next - get the next RG
523  * @rgd: the resource group descriptor
524  *
525  * Returns: The next rgrp
526  */
527
528 struct gfs2_rgrpd *gfs2_rgrpd_get_next(struct gfs2_rgrpd *rgd)
529 {
530         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
531         const struct rb_node *n;
532
533         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
534         n = rb_next(&rgd->rd_node);
535         if (n == NULL)
536                 n = rb_first(&sdp->sd_rindex_tree);
537
538         if (unlikely(&rgd->rd_node == n)) {
539                 spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
540                 return NULL;
541         }
542         rgd = rb_entry(n, struct gfs2_rgrpd, rd_node);
543         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
544         return rgd;
545 }
546
547 void gfs2_free_clones(struct gfs2_rgrpd *rgd)
548 {
549         int x;
550
551         for (x = 0; x < rgd->rd_length; x++) {
552                 struct gfs2_bitmap *bi = rgd->rd_bits + x;
553                 kfree(bi->bi_clone);
554                 bi->bi_clone = NULL;
555         }
556 }
557
558 /**
559  * gfs2_rs_alloc - make sure we have a reservation assigned to the inode
560  * @ip: the inode for this reservation
561  */
562 int gfs2_rs_alloc(struct gfs2_inode *ip)
563 {
564         int error = 0;
565
566         down_write(&ip->i_rw_mutex);
567         if (ip->i_res)
568                 goto out;
569
570         ip->i_res = kmem_cache_zalloc(gfs2_rsrv_cachep, GFP_NOFS);
571         if (!ip->i_res) {
572                 error = -ENOMEM;
573                 goto out;
574         }
575
576         RB_CLEAR_NODE(&ip->i_res->rs_node);
577 out:
578         up_write(&ip->i_rw_mutex);
579         return error;
580 }
581
582 static void dump_rs(struct seq_file *seq, const struct gfs2_blkreserv *rs)
583 {
584         gfs2_print_dbg(seq, "  B: n:%llu s:%llu b:%u f:%u\n",
585                        (unsigned long long)rs->rs_inum,
586                        (unsigned long long)gfs2_rbm_to_block(&rs->rs_rbm),
587                        rs->rs_rbm.offset, rs->rs_free);
588 }
589
590 /**
591  * __rs_deltree - remove a multi-block reservation from the rgd tree
592  * @rs: The reservation to remove
593  *
594  */
595 static void __rs_deltree(struct gfs2_blkreserv *rs)
596 {
597         struct gfs2_rgrpd *rgd;
598
599         if (!gfs2_rs_active(rs))
600                 return;
601
602         rgd = rs->rs_rbm.rgd;
603         trace_gfs2_rs(rs, TRACE_RS_TREEDEL);
604         rb_erase(&rs->rs_node, &rgd->rd_rstree);
605         RB_CLEAR_NODE(&rs->rs_node);
606
607         if (rs->rs_free) {
608                 /* return reserved blocks to the rgrp */
609                 BUG_ON(rs->rs_rbm.rgd->rd_reserved < rs->rs_free);
610                 rs->rs_rbm.rgd->rd_reserved -= rs->rs_free;
611                 rs->rs_free = 0;
612                 clear_bit(GBF_FULL, &rs->rs_rbm.bi->bi_flags);
613                 smp_mb__after_clear_bit();
614         }
615 }
616
617 /**
618  * gfs2_rs_deltree - remove a multi-block reservation from the rgd tree
619  * @rs: The reservation to remove
620  *
621  */
622 void gfs2_rs_deltree(struct gfs2_blkreserv *rs)
623 {
624         struct gfs2_rgrpd *rgd;
625
626         rgd = rs->rs_rbm.rgd;
627         if (rgd) {
628                 spin_lock(&rgd->rd_rsspin);
629                 __rs_deltree(rs);
630                 spin_unlock(&rgd->rd_rsspin);
631         }
632 }
633
634 /**
635  * gfs2_rs_delete - delete a multi-block reservation
636  * @ip: The inode for this reservation
637  *
638  */
639 void gfs2_rs_delete(struct gfs2_inode *ip)
640 {
641         struct inode *inode = &ip->i_inode;
642
643         down_write(&ip->i_rw_mutex);
644         if (ip->i_res && atomic_read(&inode->i_writecount) <= 1) {
645                 gfs2_rs_deltree(ip->i_res);
646                 BUG_ON(ip->i_res->rs_free);
647                 kmem_cache_free(gfs2_rsrv_cachep, ip->i_res);
648                 ip->i_res = NULL;
649         }
650         up_write(&ip->i_rw_mutex);
651 }
652
653 /**
654  * return_all_reservations - return all reserved blocks back to the rgrp.
655  * @rgd: the rgrp that needs its space back
656  *
657  * We previously reserved a bunch of blocks for allocation. Now we need to
658  * give them back. This leave the reservation structures in tact, but removes
659  * all of their corresponding "no-fly zones".
660  */
661 static void return_all_reservations(struct gfs2_rgrpd *rgd)
662 {
663         struct rb_node *n;
664         struct gfs2_blkreserv *rs;
665
666         spin_lock(&rgd->rd_rsspin);
667         while ((n = rb_first(&rgd->rd_rstree))) {
668                 rs = rb_entry(n, struct gfs2_blkreserv, rs_node);
669                 __rs_deltree(rs);
670         }
671         spin_unlock(&rgd->rd_rsspin);
672 }
673
674 void gfs2_clear_rgrpd(struct gfs2_sbd *sdp)
675 {
676         struct rb_node *n;
677         struct gfs2_rgrpd *rgd;
678         struct gfs2_glock *gl;
679
680         while ((n = rb_first(&sdp->sd_rindex_tree))) {
681                 rgd = rb_entry(n, struct gfs2_rgrpd, rd_node);
682                 gl = rgd->rd_gl;
683
684                 rb_erase(n, &sdp->sd_rindex_tree);
685
686                 if (gl) {
687                         spin_lock(&gl->gl_spin);
688                         gl->gl_object = NULL;
689                         spin_unlock(&gl->gl_spin);
690                         gfs2_glock_add_to_lru(gl);
691                         gfs2_glock_put(gl);
692                 }
693
694                 gfs2_free_clones(rgd);
695                 kfree(rgd->rd_bits);
696                 return_all_reservations(rgd);
697                 kmem_cache_free(gfs2_rgrpd_cachep, rgd);
698         }
699 }
700
701 static void gfs2_rindex_print(const struct gfs2_rgrpd *rgd)
702 {
703         printk(KERN_INFO "  ri_addr = %llu\n", (unsigned long long)rgd->rd_addr);
704         printk(KERN_INFO "  ri_length = %u\n", rgd->rd_length);
705         printk(KERN_INFO "  ri_data0 = %llu\n", (unsigned long long)rgd->rd_data0);
706         printk(KERN_INFO "  ri_data = %u\n", rgd->rd_data);
707         printk(KERN_INFO "  ri_bitbytes = %u\n", rgd->rd_bitbytes);
708 }
709
710 /**
711  * gfs2_compute_bitstructs - Compute the bitmap sizes
712  * @rgd: The resource group descriptor
713  *
714  * Calculates bitmap descriptors, one for each block that contains bitmap data
715  *
716  * Returns: errno
717  */
718
719 static int compute_bitstructs(struct gfs2_rgrpd *rgd)
720 {
721         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
722         struct gfs2_bitmap *bi;
723         u32 length = rgd->rd_length; /* # blocks in hdr & bitmap */
724         u32 bytes_left, bytes;
725         int x;
726
727         if (!length)
728                 return -EINVAL;
729
730         rgd->rd_bits = kcalloc(length, sizeof(struct gfs2_bitmap), GFP_NOFS);
731         if (!rgd->rd_bits)
732                 return -ENOMEM;
733
734         bytes_left = rgd->rd_bitbytes;
735
736         for (x = 0; x < length; x++) {
737                 bi = rgd->rd_bits + x;
738
739                 bi->bi_flags = 0;
740                 /* small rgrp; bitmap stored completely in header block */
741                 if (length == 1) {
742                         bytes = bytes_left;
743                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_rgrp);
744                         bi->bi_start = 0;
745                         bi->bi_len = bytes;
746                 /* header block */
747                 } else if (x == 0) {
748                         bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize - sizeof(struct gfs2_rgrp);
749                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_rgrp);
750                         bi->bi_start = 0;
751                         bi->bi_len = bytes;
752                 /* last block */
753                 } else if (x + 1 == length) {
754                         bytes = bytes_left;
755                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_meta_header);
756                         bi->bi_start = rgd->rd_bitbytes - bytes_left;
757                         bi->bi_len = bytes;
758                 /* other blocks */
759                 } else {
760                         bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize -
761                                 sizeof(struct gfs2_meta_header);
762                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_meta_header);
763                         bi->bi_start = rgd->rd_bitbytes - bytes_left;
764                         bi->bi_len = bytes;
765                 }
766
767                 bytes_left -= bytes;
768         }
769
770         if (bytes_left) {
771                 gfs2_consist_rgrpd(rgd);
772                 return -EIO;
773         }
774         bi = rgd->rd_bits + (length - 1);
775         if ((bi->bi_start + bi->bi_len) * GFS2_NBBY != rgd->rd_data) {
776                 if (gfs2_consist_rgrpd(rgd)) {
777                         gfs2_rindex_print(rgd);
778                         fs_err(sdp, "start=%u len=%u offset=%u\n",
779                                bi->bi_start, bi->bi_len, bi->bi_offset);
780                 }
781                 return -EIO;
782         }
783
784         return 0;
785 }
786
787 /**
788  * gfs2_ri_total - Total up the file system space, according to the rindex.
789  * @sdp: the filesystem
790  *
791  */
792 u64 gfs2_ri_total(struct gfs2_sbd *sdp)
793 {
794         u64 total_data = 0;     
795         struct inode *inode = sdp->sd_rindex;
796         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
797         char buf[sizeof(struct gfs2_rindex)];
798         int error, rgrps;
799
800         for (rgrps = 0;; rgrps++) {
801                 loff_t pos = rgrps * sizeof(struct gfs2_rindex);
802
803                 if (pos + sizeof(struct gfs2_rindex) > i_size_read(inode))
804                         break;
805                 error = gfs2_internal_read(ip, buf, &pos,
806                                            sizeof(struct gfs2_rindex));
807                 if (error != sizeof(struct gfs2_rindex))
808                         break;
809                 total_data += be32_to_cpu(((struct gfs2_rindex *)buf)->ri_data);
810         }
811         return total_data;
812 }
813
814 static int rgd_insert(struct gfs2_rgrpd *rgd)
815 {
816         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
817         struct rb_node **newn = &sdp->sd_rindex_tree.rb_node, *parent = NULL;
818
819         /* Figure out where to put new node */
820         while (*newn) {
821                 struct gfs2_rgrpd *cur = rb_entry(*newn, struct gfs2_rgrpd,
822                                                   rd_node);
823
824                 parent = *newn;
825                 if (rgd->rd_addr < cur->rd_addr)
826                         newn = &((*newn)->rb_left);
827                 else if (rgd->rd_addr > cur->rd_addr)
828                         newn = &((*newn)->rb_right);
829                 else
830                         return -EEXIST;
831         }
832
833         rb_link_node(&rgd->rd_node, parent, newn);
834         rb_insert_color(&rgd->rd_node, &sdp->sd_rindex_tree);
835         sdp->sd_rgrps++;
836         return 0;
837 }
838
839 /**
840  * read_rindex_entry - Pull in a new resource index entry from the disk
841  * @ip: Pointer to the rindex inode
842  *
843  * Returns: 0 on success, > 0 on EOF, error code otherwise
844  */
845
846 static int read_rindex_entry(struct gfs2_inode *ip)
847 {
848         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
849         loff_t pos = sdp->sd_rgrps * sizeof(struct gfs2_rindex);
850         struct gfs2_rindex buf;
851         int error;
852         struct gfs2_rgrpd *rgd;
853
854         if (pos >= i_size_read(&ip->i_inode))
855                 return 1;
856
857         error = gfs2_internal_read(ip, (char *)&buf, &pos,
858                                    sizeof(struct gfs2_rindex));
859
860         if (error != sizeof(struct gfs2_rindex))
861                 return (error == 0) ? 1 : error;
862
863         rgd = kmem_cache_zalloc(gfs2_rgrpd_cachep, GFP_NOFS);
864         error = -ENOMEM;
865         if (!rgd)
866                 return error;
867
868         rgd->rd_sbd = sdp;
869         rgd->rd_addr = be64_to_cpu(buf.ri_addr);
870         rgd->rd_length = be32_to_cpu(buf.ri_length);
871         rgd->rd_data0 = be64_to_cpu(buf.ri_data0);
872         rgd->rd_data = be32_to_cpu(buf.ri_data);
873         rgd->rd_bitbytes = be32_to_cpu(buf.ri_bitbytes);
874         spin_lock_init(&rgd->rd_rsspin);
875
876         error = compute_bitstructs(rgd);
877         if (error)
878                 goto fail;
879
880         error = gfs2_glock_get(sdp, rgd->rd_addr,
881                                &gfs2_rgrp_glops, CREATE, &rgd->rd_gl);
882         if (error)
883                 goto fail;
884
885         rgd->rd_gl->gl_object = rgd;
886         rgd->rd_rgl = (struct gfs2_rgrp_lvb *)rgd->rd_gl->gl_lksb.sb_lvbptr;
887         rgd->rd_flags &= ~GFS2_RDF_UPTODATE;
888         if (rgd->rd_data > sdp->sd_max_rg_data)
889                 sdp->sd_max_rg_data = rgd->rd_data;
890         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
891         error = rgd_insert(rgd);
892         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
893         if (!error)
894                 return 0;
895
896         error = 0; /* someone else read in the rgrp; free it and ignore it */
897         gfs2_glock_put(rgd->rd_gl);
898
899 fail:
900         kfree(rgd->rd_bits);
901         kmem_cache_free(gfs2_rgrpd_cachep, rgd);
902         return error;
903 }
904
905 /**
906  * gfs2_ri_update - Pull in a new resource index from the disk
907  * @ip: pointer to the rindex inode
908  *
909  * Returns: 0 on successful update, error code otherwise
910  */
911
912 static int gfs2_ri_update(struct gfs2_inode *ip)
913 {
914         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
915         int error;
916
917         do {
918                 error = read_rindex_entry(ip);
919         } while (error == 0);
920
921         if (error < 0)
922                 return error;
923
924         sdp->sd_rindex_uptodate = 1;
925         return 0;
926 }
927
928 /**
929  * gfs2_rindex_update - Update the rindex if required
930  * @sdp: The GFS2 superblock
931  *
932  * We grab a lock on the rindex inode to make sure that it doesn't
933  * change whilst we are performing an operation. We keep this lock
934  * for quite long periods of time compared to other locks. This
935  * doesn't matter, since it is shared and it is very, very rarely
936  * accessed in the exclusive mode (i.e. only when expanding the filesystem).
937  *
938  * This makes sure that we're using the latest copy of the resource index
939  * special file, which might have been updated if someone expanded the
940  * filesystem (via gfs2_grow utility), which adds new resource groups.
941  *
942  * Returns: 0 on succeess, error code otherwise
943  */
944
945 int gfs2_rindex_update(struct gfs2_sbd *sdp)
946 {
947         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(sdp->sd_rindex);
948         struct gfs2_glock *gl = ip->i_gl;
949         struct gfs2_holder ri_gh;
950         int error = 0;
951         int unlock_required = 0;
952
953         /* Read new copy from disk if we don't have the latest */
954         if (!sdp->sd_rindex_uptodate) {
955                 if (!gfs2_glock_is_locked_by_me(gl)) {
956                         error = gfs2_glock_nq_init(gl, LM_ST_SHARED, 0, &ri_gh);
957                         if (error)
958                                 return error;
959                         unlock_required = 1;
960                 }
961                 if (!sdp->sd_rindex_uptodate)
962                         error = gfs2_ri_update(ip);
963                 if (unlock_required)
964                         gfs2_glock_dq_uninit(&ri_gh);
965         }
966
967         return error;
968 }
969
970 static void gfs2_rgrp_in(struct gfs2_rgrpd *rgd, const void *buf)
971 {
972         const struct gfs2_rgrp *str = buf;
973         u32 rg_flags;
974
975         rg_flags = be32_to_cpu(str->rg_flags);
976         rg_flags &= ~GFS2_RDF_MASK;
977         rgd->rd_flags &= GFS2_RDF_MASK;
978         rgd->rd_flags |= rg_flags;
979         rgd->rd_free = be32_to_cpu(str->rg_free);
980         rgd->rd_dinodes = be32_to_cpu(str->rg_dinodes);
981         rgd->rd_igeneration = be64_to_cpu(str->rg_igeneration);
982 }
983
984 static void gfs2_rgrp_out(struct gfs2_rgrpd *rgd, void *buf)
985 {
986         struct gfs2_rgrp *str = buf;
987
988         str->rg_flags = cpu_to_be32(rgd->rd_flags & ~GFS2_RDF_MASK);
989         str->rg_free = cpu_to_be32(rgd->rd_free);
990         str->rg_dinodes = cpu_to_be32(rgd->rd_dinodes);
991         str->__pad = cpu_to_be32(0);
992         str->rg_igeneration = cpu_to_be64(rgd->rd_igeneration);
993         memset(&str->rg_reserved, 0, sizeof(str->rg_reserved));
994 }
995
996 static int gfs2_rgrp_lvb_valid(struct gfs2_rgrpd *rgd)
997 {
998         struct gfs2_rgrp_lvb *rgl = rgd->rd_rgl;
999         struct gfs2_rgrp *str = (struct gfs2_rgrp *)rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data;
1000
1001         if (rgl->rl_flags != str->rg_flags || rgl->rl_free != str->rg_free ||
1002             rgl->rl_dinodes != str->rg_dinodes ||
1003             rgl->rl_igeneration != str->rg_igeneration)
1004                 return 0;
1005         return 1;
1006 }
1007
1008 static void gfs2_rgrp_ondisk2lvb(struct gfs2_rgrp_lvb *rgl, const void *buf)
1009 {
1010         const struct gfs2_rgrp *str = buf;
1011
1012         rgl->rl_magic = cpu_to_be32(GFS2_MAGIC);
1013         rgl->rl_flags = str->rg_flags;
1014         rgl->rl_free = str->rg_free;
1015         rgl->rl_dinodes = str->rg_dinodes;
1016         rgl->rl_igeneration = str->rg_igeneration;
1017         rgl->__pad = 0UL;
1018 }
1019
1020 static void update_rgrp_lvb_unlinked(struct gfs2_rgrpd *rgd, u32 change)
1021 {
1022         struct gfs2_rgrp_lvb *rgl = rgd->rd_rgl;
1023         u32 unlinked = be32_to_cpu(rgl->rl_unlinked) + change;
1024         rgl->rl_unlinked = cpu_to_be32(unlinked);
1025 }
1026
1027 static u32 count_unlinked(struct gfs2_rgrpd *rgd)
1028 {
1029         struct gfs2_bitmap *bi;
1030         const u32 length = rgd->rd_length;
1031         const u8 *buffer = NULL;
1032         u32 i, goal, count = 0;
1033
1034         for (i = 0, bi = rgd->rd_bits; i < length; i++, bi++) {
1035                 goal = 0;
1036                 buffer = bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset;
1037                 WARN_ON(!buffer_uptodate(bi->bi_bh));
1038                 while (goal < bi->bi_len * GFS2_NBBY) {
1039                         goal = gfs2_bitfit(buffer, bi->bi_len, goal,
1040                                            GFS2_BLKST_UNLINKED);
1041                         if (goal == BFITNOENT)
1042                                 break;
1043                         count++;
1044                         goal++;
1045                 }
1046         }
1047
1048         return count;
1049 }
1050
1051
1052 /**
1053  * gfs2_rgrp_bh_get - Read in a RG's header and bitmaps
1054  * @rgd: the struct gfs2_rgrpd describing the RG to read in
1055  *
1056  * Read in all of a Resource Group's header and bitmap blocks.
1057  * Caller must eventually call gfs2_rgrp_relse() to free the bitmaps.
1058  *
1059  * Returns: errno
1060  */
1061
1062 int gfs2_rgrp_bh_get(struct gfs2_rgrpd *rgd)
1063 {
1064         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
1065         struct gfs2_glock *gl = rgd->rd_gl;
1066         unsigned int length = rgd->rd_length;
1067         struct gfs2_bitmap *bi;
1068         unsigned int x, y;
1069         int error;
1070
1071         if (rgd->rd_bits[0].bi_bh != NULL)
1072                 return 0;
1073
1074         for (x = 0; x < length; x++) {
1075                 bi = rgd->rd_bits + x;
1076                 error = gfs2_meta_read(gl, rgd->rd_addr + x, 0, &bi->bi_bh);
1077                 if (error)
1078                         goto fail;
1079         }
1080
1081         for (y = length; y--;) {
1082                 bi = rgd->rd_bits + y;
1083                 error = gfs2_meta_wait(sdp, bi->bi_bh);
1084                 if (error)
1085                         goto fail;
1086                 if (gfs2_metatype_check(sdp, bi->bi_bh, y ? GFS2_METATYPE_RB :
1087                                               GFS2_METATYPE_RG)) {
1088                         error = -EIO;
1089                         goto fail;
1090                 }
1091         }
1092
1093         if (!(rgd->rd_flags & GFS2_RDF_UPTODATE)) {
1094                 for (x = 0; x < length; x++)
1095                         clear_bit(GBF_FULL, &rgd->rd_bits[x].bi_flags);
1096                 gfs2_rgrp_in(rgd, (rgd->rd_bits[0].bi_bh)->b_data);
1097                 rgd->rd_flags |= (GFS2_RDF_UPTODATE | GFS2_RDF_CHECK);
1098                 rgd->rd_free_clone = rgd->rd_free;
1099         }
1100         if (be32_to_cpu(GFS2_MAGIC) != rgd->rd_rgl->rl_magic) {
1101                 rgd->rd_rgl->rl_unlinked = cpu_to_be32(count_unlinked(rgd));
1102                 gfs2_rgrp_ondisk2lvb(rgd->rd_rgl,
1103                                      rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1104         }
1105         else if (sdp->sd_args.ar_rgrplvb) {
1106                 if (!gfs2_rgrp_lvb_valid(rgd)){
1107                         gfs2_consist_rgrpd(rgd);
1108                         error = -EIO;
1109                         goto fail;
1110                 }
1111                 if (rgd->rd_rgl->rl_unlinked == 0)
1112                         rgd->rd_flags &= ~GFS2_RDF_CHECK;
1113         }
1114         return 0;
1115
1116 fail:
1117         while (x--) {
1118                 bi = rgd->rd_bits + x;
1119                 brelse(bi->bi_bh);
1120                 bi->bi_bh = NULL;
1121                 gfs2_assert_warn(sdp, !bi->bi_clone);
1122         }
1123
1124         return error;
1125 }
1126
1127 int update_rgrp_lvb(struct gfs2_rgrpd *rgd)
1128 {
1129         u32 rl_flags;
1130
1131         if (rgd->rd_flags & GFS2_RDF_UPTODATE)
1132                 return 0;
1133
1134         if (be32_to_cpu(GFS2_MAGIC) != rgd->rd_rgl->rl_magic)
1135                 return gfs2_rgrp_bh_get(rgd);
1136
1137         rl_flags = be32_to_cpu(rgd->rd_rgl->rl_flags);
1138         rl_flags &= ~GFS2_RDF_MASK;
1139         rgd->rd_flags &= GFS2_RDF_MASK;
1140         rgd->rd_flags |= (rl_flags | GFS2_RDF_UPTODATE | GFS2_RDF_CHECK);
1141         if (rgd->rd_rgl->rl_unlinked == 0)
1142                 rgd->rd_flags &= ~GFS2_RDF_CHECK;
1143         rgd->rd_free = be32_to_cpu(rgd->rd_rgl->rl_free);
1144         rgd->rd_free_clone = rgd->rd_free;
1145         rgd->rd_dinodes = be32_to_cpu(rgd->rd_rgl->rl_dinodes);
1146         rgd->rd_igeneration = be64_to_cpu(rgd->rd_rgl->rl_igeneration);
1147         return 0;
1148 }
1149
1150 int gfs2_rgrp_go_lock(struct gfs2_holder *gh)
1151 {
1152         struct gfs2_rgrpd *rgd = gh->gh_gl->gl_object;
1153         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
1154
1155         if (gh->gh_flags & GL_SKIP && sdp->sd_args.ar_rgrplvb)
1156                 return 0;
1157         return gfs2_rgrp_bh_get((struct gfs2_rgrpd *)gh->gh_gl->gl_object);
1158 }
1159
1160 /**
1161  * gfs2_rgrp_go_unlock - Release RG bitmaps read in with gfs2_rgrp_bh_get()
1162  * @gh: The glock holder for the resource group
1163  *
1164  */
1165
1166 void gfs2_rgrp_go_unlock(struct gfs2_holder *gh)
1167 {
1168         struct gfs2_rgrpd *rgd = gh->gh_gl->gl_object;
1169         int x, length = rgd->rd_length;
1170
1171         for (x = 0; x < length; x++) {
1172                 struct gfs2_bitmap *bi = rgd->rd_bits + x;
1173                 if (bi->bi_bh) {
1174                         brelse(bi->bi_bh);
1175                         bi->bi_bh = NULL;
1176                 }
1177         }
1178
1179 }
1180
1181 int gfs2_rgrp_send_discards(struct gfs2_sbd *sdp, u64 offset,
1182                              struct buffer_head *bh,
1183                              const struct gfs2_bitmap *bi, unsigned minlen, u64 *ptrimmed)
1184 {
1185         struct super_block *sb = sdp->sd_vfs;
1186         u64 blk;
1187         sector_t start = 0;
1188         sector_t nr_blks = 0;
1189         int rv;
1190         unsigned int x;
1191         u32 trimmed = 0;
1192         u8 diff;
1193
1194         for (x = 0; x < bi->bi_len; x++) {
1195                 const u8 *clone = bi->bi_clone ? bi->bi_clone : bi->bi_bh->b_data;
1196                 clone += bi->bi_offset;
1197                 clone += x;
1198                 if (bh) {
1199                         const u8 *orig = bh->b_data + bi->bi_offset + x;
1200                         diff = ~(*orig | (*orig >> 1)) & (*clone | (*clone >> 1));
1201                 } else {
1202                         diff = ~(*clone | (*clone >> 1));
1203                 }
1204                 diff &= 0x55;
1205                 if (diff == 0)
1206                         continue;
1207                 blk = offset + ((bi->bi_start + x) * GFS2_NBBY);
1208                 while(diff) {
1209                         if (diff & 1) {
1210                                 if (nr_blks == 0)
1211                                         goto start_new_extent;
1212                                 if ((start + nr_blks) != blk) {
1213                                         if (nr_blks >= minlen) {
1214                                                 rv = sb_issue_discard(sb,
1215                                                         start, nr_blks,
1216                                                         GFP_NOFS, 0);
1217                                                 if (rv)
1218                                                         goto fail;
1219                                                 trimmed += nr_blks;
1220                                         }
1221                                         nr_blks = 0;
1222 start_new_extent:
1223                                         start = blk;
1224                                 }
1225                                 nr_blks++;
1226                         }
1227                         diff >>= 2;
1228                         blk++;
1229                 }
1230         }
1231         if (nr_blks >= minlen) {
1232                 rv = sb_issue_discard(sb, start, nr_blks, GFP_NOFS, 0);
1233                 if (rv)
1234                         goto fail;
1235                 trimmed += nr_blks;
1236         }
1237         if (ptrimmed)
1238                 *ptrimmed = trimmed;
1239         return 0;
1240
1241 fail:
1242         if (sdp->sd_args.ar_discard)
1243                 fs_warn(sdp, "error %d on discard request, turning discards off for this filesystem", rv);
1244         sdp->sd_args.ar_discard = 0;
1245         return -EIO;
1246 }
1247
1248 /**
1249  * gfs2_fitrim - Generate discard requests for unused bits of the filesystem
1250  * @filp: Any file on the filesystem
1251  * @argp: Pointer to the arguments (also used to pass result)
1252  *
1253  * Returns: 0 on success, otherwise error code
1254  */
1255
1256 int gfs2_fitrim(struct file *filp, void __user *argp)
1257 {
1258         struct inode *inode = file_inode(filp);
1259         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1260         struct request_queue *q = bdev_get_queue(sdp->sd_vfs->s_bdev);
1261         struct buffer_head *bh;
1262         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1263         struct gfs2_rgrpd *rgd_end;
1264         struct gfs2_holder gh;
1265         struct fstrim_range r;
1266         int ret = 0;
1267         u64 amt;
1268         u64 trimmed = 0;
1269         u64 start, end, minlen;
1270         unsigned int x;
1271         unsigned bs_shift = sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
1272
1273         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
1274                 return -EPERM;
1275
1276         if (!blk_queue_discard(q))
1277                 return -EOPNOTSUPP;
1278
1279         if (copy_from_user(&r, argp, sizeof(r)))
1280                 return -EFAULT;
1281
1282         ret = gfs2_rindex_update(sdp);
1283         if (ret)
1284                 return ret;
1285
1286         start = r.start >> bs_shift;
1287         end = start + (r.len >> bs_shift);
1288         minlen = max_t(u64, r.minlen,
1289                        q->limits.discard_granularity) >> bs_shift;
1290
1291         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, start, 0);
1292         rgd_end = gfs2_blk2rgrpd(sdp, end - 1, 0);
1293
1294         if (end <= start ||
1295             minlen > sdp->sd_max_rg_data ||
1296             start > rgd_end->rd_data0 + rgd_end->rd_data)
1297                 return -EINVAL;
1298
1299         while (1) {
1300
1301                 ret = gfs2_glock_nq_init(rgd->rd_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
1302                 if (ret)
1303                         goto out;
1304
1305                 if (!(rgd->rd_flags & GFS2_RGF_TRIMMED)) {
1306                         /* Trim each bitmap in the rgrp */
1307                         for (x = 0; x < rgd->rd_length; x++) {
1308                                 struct gfs2_bitmap *bi = rgd->rd_bits + x;
1309                                 ret = gfs2_rgrp_send_discards(sdp,
1310                                                 rgd->rd_data0, NULL, bi, minlen,
1311                                                 &amt);
1312                                 if (ret) {
1313                                         gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
1314                                         goto out;
1315                                 }
1316                                 trimmed += amt;
1317                         }
1318
1319                         /* Mark rgrp as having been trimmed */
1320                         ret = gfs2_trans_begin(sdp, RES_RG_HDR, 0);
1321                         if (ret == 0) {
1322                                 bh = rgd->rd_bits[0].bi_bh;
1323                                 rgd->rd_flags |= GFS2_RGF_TRIMMED;
1324                                 gfs2_trans_add_meta(rgd->rd_gl, bh);
1325                                 gfs2_rgrp_out(rgd, bh->b_data);
1326                                 gfs2_rgrp_ondisk2lvb(rgd->rd_rgl, bh->b_data);
1327                                 gfs2_trans_end(sdp);
1328                         }
1329                 }
1330                 gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
1331
1332                 if (rgd == rgd_end)
1333                         break;
1334
1335                 rgd = gfs2_rgrpd_get_next(rgd);
1336         }
1337
1338 out:
1339         r.len = trimmed << 9;
1340         if (copy_to_user(argp, &r, sizeof(r)))
1341                 return -EFAULT;
1342
1343         return ret;
1344 }
1345
1346 /**
1347  * rs_insert - insert a new multi-block reservation into the rgrp's rb_tree
1348  * @ip: the inode structure
1349  *
1350  */
1351 static void rs_insert(struct gfs2_inode *ip)
1352 {
1353         struct rb_node **newn, *parent = NULL;
1354         int rc;
1355         struct gfs2_blkreserv *rs = ip->i_res;
1356         struct gfs2_rgrpd *rgd = rs->rs_rbm.rgd;
1357         u64 fsblock = gfs2_rbm_to_block(&rs->rs_rbm);
1358
1359         BUG_ON(gfs2_rs_active(rs));
1360
1361         spin_lock(&rgd->rd_rsspin);
1362         newn = &rgd->rd_rstree.rb_node;
1363         while (*newn) {
1364                 struct gfs2_blkreserv *cur =
1365                         rb_entry(*newn, struct gfs2_blkreserv, rs_node);
1366
1367                 parent = *newn;
1368                 rc = rs_cmp(fsblock, rs->rs_free, cur);
1369                 if (rc > 0)
1370                         newn = &((*newn)->rb_right);
1371                 else if (rc < 0)
1372                         newn = &((*newn)->rb_left);
1373                 else {
1374                         spin_unlock(&rgd->rd_rsspin);
1375                         WARN_ON(1);
1376                         return;
1377                 }
1378         }
1379
1380         rb_link_node(&rs->rs_node, parent, newn);
1381         rb_insert_color(&rs->rs_node, &rgd->rd_rstree);
1382
1383         /* Do our rgrp accounting for the reservation */
1384         rgd->rd_reserved += rs->rs_free; /* blocks reserved */
1385         spin_unlock(&rgd->rd_rsspin);
1386         trace_gfs2_rs(rs, TRACE_RS_INSERT);
1387 }
1388
1389 /**
1390  * rg_mblk_search - find a group of multiple free blocks to form a reservation
1391  * @rgd: the resource group descriptor
1392  * @ip: pointer to the inode for which we're reserving blocks
1393  * @requested: number of blocks required for this allocation
1394  *
1395  */
1396
1397 static void rg_mblk_search(struct gfs2_rgrpd *rgd, struct gfs2_inode *ip,
1398                            unsigned requested)
1399 {
1400         struct gfs2_rbm rbm = { .rgd = rgd, };
1401         u64 goal;
1402         struct gfs2_blkreserv *rs = ip->i_res;
1403         u32 extlen;
1404         u32 free_blocks = rgd->rd_free_clone - rgd->rd_reserved;
1405         int ret;
1406         struct inode *inode = &ip->i_inode;
1407
1408         if (S_ISDIR(inode->i_mode))
1409                 extlen = 1;
1410         else {
1411                 extlen = max_t(u32, atomic_read(&rs->rs_sizehint), requested);
1412                 extlen = clamp(extlen, RGRP_RSRV_MINBLKS, free_blocks);
1413         }
1414         if ((rgd->rd_free_clone < rgd->rd_reserved) || (free_blocks < extlen))
1415                 return;
1416
1417         /* Find bitmap block that contains bits for goal block */
1418         if (rgrp_contains_block(rgd, ip->i_goal))
1419                 goal = ip->i_goal;
1420         else
1421                 goal = rgd->rd_last_alloc + rgd->rd_data0;
1422
1423         if (WARN_ON(gfs2_rbm_from_block(&rbm, goal)))
1424                 return;
1425
1426         ret = gfs2_rbm_find(&rbm, GFS2_BLKST_FREE, extlen, ip, true);
1427         if (ret == 0) {
1428                 rs->rs_rbm = rbm;
1429                 rs->rs_free = extlen;
1430                 rs->rs_inum = ip->i_no_addr;
1431                 rs_insert(ip);
1432         } else {
1433                 if (goal == rgd->rd_last_alloc + rgd->rd_data0)
1434                         rgd->rd_last_alloc = 0;
1435         }
1436 }
1437
1438 /**
1439  * gfs2_next_unreserved_block - Return next block that is not reserved
1440  * @rgd: The resource group
1441  * @block: The starting block
1442  * @length: The required length
1443  * @ip: Ignore any reservations for this inode
1444  *
1445  * If the block does not appear in any reservation, then return the
1446  * block number unchanged. If it does appear in the reservation, then
1447  * keep looking through the tree of reservations in order to find the
1448  * first block number which is not reserved.
1449  */
1450
1451 static u64 gfs2_next_unreserved_block(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 block,
1452                                       u32 length,
1453                                       const struct gfs2_inode *ip)
1454 {
1455         struct gfs2_blkreserv *rs;
1456         struct rb_node *n;
1457         int rc;
1458
1459         spin_lock(&rgd->rd_rsspin);
1460         n = rgd->rd_rstree.rb_node;
1461         while (n) {
1462                 rs = rb_entry(n, struct gfs2_blkreserv, rs_node);
1463                 rc = rs_cmp(block, length, rs);
1464                 if (rc < 0)
1465                         n = n->rb_left;
1466                 else if (rc > 0)
1467                         n = n->rb_right;
1468                 else
1469                         break;
1470         }
1471
1472         if (n) {
1473                 while ((rs_cmp(block, length, rs) == 0) && (ip->i_res != rs)) {
1474                         block = gfs2_rbm_to_block(&rs->rs_rbm) + rs->rs_free;
1475                         n = n->rb_right;
1476                         if (n == NULL)
1477                                 break;
1478                         rs = rb_entry(n, struct gfs2_blkreserv, rs_node);
1479                 }
1480         }
1481
1482         spin_unlock(&rgd->rd_rsspin);
1483         return block;
1484 }
1485
1486 /**
1487  * gfs2_reservation_check_and_update - Check for reservations during block alloc
1488  * @rbm: The current position in the resource group
1489  * @ip: The inode for which we are searching for blocks
1490  * @minext: The minimum extent length
1491  *
1492  * This checks the current position in the rgrp to see whether there is
1493  * a reservation covering this block. If not then this function is a
1494  * no-op. If there is, then the position is moved to the end of the
1495  * contiguous reservation(s) so that we are pointing at the first
1496  * non-reserved block.
1497  *
1498  * Returns: 0 if no reservation, 1 if @rbm has changed, otherwise an error
1499  */
1500
1501 static int gfs2_reservation_check_and_update(struct gfs2_rbm *rbm,
1502                                              const struct gfs2_inode *ip,
1503                                              u32 minext)
1504 {
1505         u64 block = gfs2_rbm_to_block(rbm);
1506         u32 extlen = 1;
1507         u64 nblock;
1508         int ret;
1509
1510         /*
1511          * If we have a minimum extent length, then skip over any extent
1512          * which is less than the min extent length in size.
1513          */
1514         if (minext) {
1515                 extlen = gfs2_free_extlen(rbm, minext);
1516                 nblock = block + extlen;
1517                 if (extlen < minext)
1518                         goto fail;
1519         }
1520
1521         /*
1522          * Check the extent which has been found against the reservations
1523          * and skip if parts of it are already reserved
1524          */
1525         nblock = gfs2_next_unreserved_block(rbm->rgd, block, extlen, ip);
1526         if (nblock == block)
1527                 return 0;
1528 fail:
1529         ret = gfs2_rbm_from_block(rbm, nblock);
1530         if (ret < 0)
1531                 return ret;
1532         return 1;
1533 }
1534
1535 /**
1536  * gfs2_rbm_find - Look for blocks of a particular state
1537  * @rbm: Value/result starting position and final position
1538  * @state: The state which we want to find
1539  * @minext: The requested extent length (0 for a single block)
1540  * @ip: If set, check for reservations
1541  * @nowrap: Stop looking at the end of the rgrp, rather than wrapping
1542  *          around until we've reached the starting point.
1543  *
1544  * Side effects:
1545  * - If looking for free blocks, we set GBF_FULL on each bitmap which
1546  *   has no free blocks in it.
1547  *
1548  * Returns: 0 on success, -ENOSPC if there is no block of the requested state
1549  */
1550
1551 static int gfs2_rbm_find(struct gfs2_rbm *rbm, u8 state, u32 minext,
1552                          const struct gfs2_inode *ip, bool nowrap)
1553 {
1554         struct buffer_head *bh;
1555         struct gfs2_bitmap *initial_bi;
1556         u32 initial_offset;
1557         u32 offset;
1558         u8 *buffer;
1559         int index;
1560         int n = 0;
1561         int iters = rbm->rgd->rd_length;
1562         int ret;
1563
1564         /* If we are not starting at the beginning of a bitmap, then we
1565          * need to add one to the bitmap count to ensure that we search
1566          * the starting bitmap twice.
1567          */
1568         if (rbm->offset != 0)
1569                 iters++;
1570
1571         while(1) {
1572                 if (test_bit(GBF_FULL, &rbm->bi->bi_flags) &&
1573                     (state == GFS2_BLKST_FREE))
1574                         goto next_bitmap;
1575
1576                 bh = rbm->bi->bi_bh;
1577                 buffer = bh->b_data + rbm->bi->bi_offset;
1578                 WARN_ON(!buffer_uptodate(bh));
1579                 if (state != GFS2_BLKST_UNLINKED && rbm->bi->bi_clone)
1580                         buffer = rbm->bi->bi_clone + rbm->bi->bi_offset;
1581                 initial_offset = rbm->offset;
1582                 offset = gfs2_bitfit(buffer, rbm->bi->bi_len, rbm->offset, state);
1583                 if (offset == BFITNOENT)
1584                         goto bitmap_full;
1585                 rbm->offset = offset;
1586                 if (ip == NULL)
1587                         return 0;
1588
1589                 initial_bi = rbm->bi;
1590                 ret = gfs2_reservation_check_and_update(rbm, ip, minext);
1591                 if (ret == 0)
1592                         return 0;
1593                 if (ret > 0) {
1594                         n += (rbm->bi - initial_bi);
1595                         goto next_iter;
1596                 }
1597                 if (ret == -E2BIG) {
1598                         index = 0;
1599                         rbm->offset = 0;
1600                         n += (rbm->bi - initial_bi);
1601                         goto res_covered_end_of_rgrp;
1602                 }
1603                 return ret;
1604
1605 bitmap_full:    /* Mark bitmap as full and fall through */
1606                 if ((state == GFS2_BLKST_FREE) && initial_offset == 0)
1607                         set_bit(GBF_FULL, &rbm->bi->bi_flags);
1608
1609 next_bitmap:    /* Find next bitmap in the rgrp */
1610                 rbm->offset = 0;
1611                 index = rbm->bi - rbm->rgd->rd_bits;
1612                 index++;
1613                 if (index == rbm->rgd->rd_length)
1614                         index = 0;
1615 res_covered_end_of_rgrp:
1616                 rbm->bi = &rbm->rgd->rd_bits[index];
1617                 if ((index == 0) && nowrap)
1618                         break;
1619                 n++;
1620 next_iter:
1621                 if (n >= iters)
1622                         break;
1623         }
1624
1625         return -ENOSPC;
1626 }
1627
1628 /**
1629  * try_rgrp_unlink - Look for any unlinked, allocated, but unused inodes
1630  * @rgd: The rgrp
1631  * @last_unlinked: block address of the last dinode we unlinked
1632  * @skip: block address we should explicitly not unlink
1633  *
1634  * Returns: 0 if no error
1635  *          The inode, if one has been found, in inode.
1636  */
1637
1638 static void try_rgrp_unlink(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 *last_unlinked, u64 skip)
1639 {
1640         u64 block;
1641         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
1642         struct gfs2_glock *gl;
1643         struct gfs2_inode *ip;
1644         int error;
1645         int found = 0;
1646         struct gfs2_rbm rbm = { .rgd = rgd, .bi = rgd->rd_bits, .offset = 0 };
1647
1648         while (1) {
1649                 down_write(&sdp->sd_log_flush_lock);
1650                 error = gfs2_rbm_find(&rbm, GFS2_BLKST_UNLINKED, 0, NULL, true);
1651                 up_write(&sdp->sd_log_flush_lock);
1652                 if (error == -ENOSPC)
1653                         break;
1654                 if (WARN_ON_ONCE(error))
1655                         break;
1656
1657                 block = gfs2_rbm_to_block(&rbm);
1658                 if (gfs2_rbm_from_block(&rbm, block + 1))
1659                         break;
1660                 if (*last_unlinked != NO_BLOCK && block <= *last_unlinked)
1661                         continue;
1662                 if (block == skip)
1663                         continue;
1664                 *last_unlinked = block;
1665
1666                 error = gfs2_glock_get(sdp, block, &gfs2_inode_glops, CREATE, &gl);
1667                 if (error)
1668                         continue;
1669
1670                 /* If the inode is already in cache, we can ignore it here
1671                  * because the existing inode disposal code will deal with
1672                  * it when all refs have gone away. Accessing gl_object like
1673                  * this is not safe in general. Here it is ok because we do
1674                  * not dereference the pointer, and we only need an approx
1675                  * answer to whether it is NULL or not.
1676                  */
1677                 ip = gl->gl_object;
1678
1679                 if (ip || queue_work(gfs2_delete_workqueue, &gl->gl_delete) == 0)
1680                         gfs2_glock_put(gl);
1681                 else
1682                         found++;
1683
1684                 /* Limit reclaim to sensible number of tasks */
1685                 if (found > NR_CPUS)
1686                         return;
1687         }
1688
1689         rgd->rd_flags &= ~GFS2_RDF_CHECK;
1690         return;
1691 }
1692
1693 /**
1694  * gfs2_rgrp_congested - Use stats to figure out whether an rgrp is congested
1695  * @rgd: The rgrp in question
1696  * @loops: An indication of how picky we can be (0=very, 1=less so)
1697  *
1698  * This function uses the recently added glock statistics in order to
1699  * figure out whether a parciular resource group is suffering from
1700  * contention from multiple nodes. This is done purely on the basis
1701  * of timings, since this is the only data we have to work with and
1702  * our aim here is to reject a resource group which is highly contended
1703  * but (very important) not to do this too often in order to ensure that
1704  * we do not land up introducing fragmentation by changing resource
1705  * groups when not actually required.
1706  *
1707  * The calculation is fairly simple, we want to know whether the SRTTB
1708  * (i.e. smoothed round trip time for blocking operations) to acquire
1709  * the lock for this rgrp's glock is significantly greater than the
1710  * time taken for resource groups on average. We introduce a margin in
1711  * the form of the variable @var which is computed as the sum of the two
1712  * respective variences, and multiplied by a factor depending on @loops
1713  * and whether we have a lot of data to base the decision on. This is
1714  * then tested against the square difference of the means in order to
1715  * decide whether the result is statistically significant or not.
1716  *
1717  * Returns: A boolean verdict on the congestion status
1718  */
1719
1720 static bool gfs2_rgrp_congested(const struct gfs2_rgrpd *rgd, int loops)
1721 {
1722         const struct gfs2_glock *gl = rgd->rd_gl;
1723         const struct gfs2_sbd *sdp = gl->gl_sbd;
1724         struct gfs2_lkstats *st;
1725         s64 r_dcount, l_dcount;
1726         s64 r_srttb, l_srttb;
1727         s64 srttb_diff;
1728         s64 sqr_diff;
1729         s64 var;
1730
1731         preempt_disable();
1732         st = &this_cpu_ptr(sdp->sd_lkstats)->lkstats[LM_TYPE_RGRP];
1733         r_srttb = st->stats[GFS2_LKS_SRTTB];
1734         r_dcount = st->stats[GFS2_LKS_DCOUNT];
1735         var = st->stats[GFS2_LKS_SRTTVARB] +
1736               gl->gl_stats.stats[GFS2_LKS_SRTTVARB];
1737         preempt_enable();
1738
1739         l_srttb = gl->gl_stats.stats[GFS2_LKS_SRTTB];
1740         l_dcount = gl->gl_stats.stats[GFS2_LKS_DCOUNT];
1741
1742         if ((l_dcount < 1) || (r_dcount < 1) || (r_srttb == 0))
1743                 return false;
1744
1745         srttb_diff = r_srttb - l_srttb;
1746         sqr_diff = srttb_diff * srttb_diff;
1747
1748         var *= 2;
1749         if (l_dcount < 8 || r_dcount < 8)
1750                 var *= 2;
1751         if (loops == 1)
1752                 var *= 2;
1753
1754         return ((srttb_diff < 0) && (sqr_diff > var));
1755 }
1756
1757 /**
1758  * gfs2_rgrp_used_recently
1759  * @rs: The block reservation with the rgrp to test
1760  * @msecs: The time limit in milliseconds
1761  *
1762  * Returns: True if the rgrp glock has been used within the time limit
1763  */
1764 static bool gfs2_rgrp_used_recently(const struct gfs2_blkreserv *rs,
1765                                     u64 msecs)
1766 {
1767         u64 tdiff;
1768
1769         tdiff = ktime_to_ns(ktime_sub(ktime_get_real(),
1770                             rs->rs_rbm.rgd->rd_gl->gl_dstamp));
1771
1772         return tdiff > (msecs * 1000 * 1000);
1773 }
1774
1775 static u32 gfs2_orlov_skip(const struct gfs2_inode *ip)
1776 {
1777         const struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1778         u32 skip;
1779
1780         get_random_bytes(&skip, sizeof(skip));
1781         return skip % sdp->sd_rgrps;
1782 }
1783
1784 static bool gfs2_select_rgrp(struct gfs2_rgrpd **pos, const struct gfs2_rgrpd *begin)
1785 {
1786         struct gfs2_rgrpd *rgd = *pos;
1787         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
1788
1789         rgd = gfs2_rgrpd_get_next(rgd);
1790         if (rgd == NULL)
1791                 rgd = gfs2_rgrpd_get_first(sdp);
1792         *pos = rgd;
1793         if (rgd != begin) /* If we didn't wrap */
1794                 return true;
1795         return false;
1796 }
1797
1798 /**
1799  * gfs2_inplace_reserve - Reserve space in the filesystem
1800  * @ip: the inode to reserve space for
1801  * @requested: the number of blocks to be reserved
1802  *
1803  * Returns: errno
1804  */
1805
1806 int gfs2_inplace_reserve(struct gfs2_inode *ip, u32 requested, u32 aflags)
1807 {
1808         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1809         struct gfs2_rgrpd *begin = NULL;
1810         struct gfs2_blkreserv *rs = ip->i_res;
1811         int error = 0, rg_locked, flags = 0;
1812         u64 last_unlinked = NO_BLOCK;
1813         int loops = 0;
1814         u32 skip = 0;
1815
1816         if (sdp->sd_args.ar_rgrplvb)
1817                 flags |= GL_SKIP;
1818         if (gfs2_assert_warn(sdp, requested))
1819                 return -EINVAL;
1820         if (gfs2_rs_active(rs)) {
1821                 begin = rs->rs_rbm.rgd;
1822                 flags = 0; /* Yoda: Do or do not. There is no try */
1823         } else if (ip->i_rgd && rgrp_contains_block(ip->i_rgd, ip->i_goal)) {
1824                 rs->rs_rbm.rgd = begin = ip->i_rgd;
1825         } else {
1826                 rs->rs_rbm.rgd = begin = gfs2_blk2rgrpd(sdp, ip->i_goal, 1);
1827         }
1828         if (S_ISDIR(ip->i_inode.i_mode) && (aflags & GFS2_AF_ORLOV))
1829                 skip = gfs2_orlov_skip(ip);
1830         if (rs->rs_rbm.rgd == NULL)
1831                 return -EBADSLT;
1832
1833         while (loops < 3) {
1834                 rg_locked = 1;
1835
1836                 if (!gfs2_glock_is_locked_by_me(rs->rs_rbm.rgd->rd_gl)) {
1837                         rg_locked = 0;
1838                         if (skip && skip--)
1839                                 goto next_rgrp;
1840                         if (!gfs2_rs_active(rs) && (loops < 2) &&
1841                              gfs2_rgrp_used_recently(rs, 1000) &&
1842                              gfs2_rgrp_congested(rs->rs_rbm.rgd, loops))
1843                                 goto next_rgrp;
1844                         error = gfs2_glock_nq_init(rs->rs_rbm.rgd->rd_gl,
1845                                                    LM_ST_EXCLUSIVE, flags,
1846                                                    &rs->rs_rgd_gh);
1847                         if (unlikely(error))
1848                                 return error;
1849                         if (!gfs2_rs_active(rs) && (loops < 2) &&
1850                             gfs2_rgrp_congested(rs->rs_rbm.rgd, loops))
1851                                 goto skip_rgrp;
1852                         if (sdp->sd_args.ar_rgrplvb) {
1853                                 error = update_rgrp_lvb(rs->rs_rbm.rgd);
1854                                 if (unlikely(error)) {
1855                                         gfs2_glock_dq_uninit(&rs->rs_rgd_gh);
1856                                         return error;
1857                                 }
1858                         }
1859                 }
1860
1861                 /* Skip unuseable resource groups */
1862                 if (rs->rs_rbm.rgd->rd_flags & (GFS2_RGF_NOALLOC | GFS2_RDF_ERROR))
1863                         goto skip_rgrp;
1864
1865                 if (sdp->sd_args.ar_rgrplvb)
1866                         gfs2_rgrp_bh_get(rs->rs_rbm.rgd);
1867
1868                 /* Get a reservation if we don't already have one */
1869                 if (!gfs2_rs_active(rs))
1870                         rg_mblk_search(rs->rs_rbm.rgd, ip, requested);
1871
1872                 /* Skip rgrps when we can't get a reservation on first pass */
1873                 if (!gfs2_rs_active(rs) && (loops < 1))
1874                         goto check_rgrp;
1875
1876                 /* If rgrp has enough free space, use it */
1877                 if (rs->rs_rbm.rgd->rd_free_clone >= requested) {
1878                         ip->i_rgd = rs->rs_rbm.rgd;
1879                         return 0;
1880                 }
1881
1882                 /* Drop reservation, if we couldn't use reserved rgrp */
1883                 if (gfs2_rs_active(rs))
1884                         gfs2_rs_deltree(rs);
1885 check_rgrp:
1886                 /* Check for unlinked inodes which can be reclaimed */
1887                 if (rs->rs_rbm.rgd->rd_flags & GFS2_RDF_CHECK)
1888                         try_rgrp_unlink(rs->rs_rbm.rgd, &last_unlinked,
1889                                         ip->i_no_addr);
1890 skip_rgrp:
1891                 /* Unlock rgrp if required */
1892                 if (!rg_locked)
1893                         gfs2_glock_dq_uninit(&rs->rs_rgd_gh);
1894 next_rgrp:
1895                 /* Find the next rgrp, and continue looking */
1896                 if (gfs2_select_rgrp(&rs->rs_rbm.rgd, begin))
1897                         continue;
1898                 if (skip)
1899                         continue;
1900
1901                 /* If we've scanned all the rgrps, but found no free blocks
1902                  * then this checks for some less likely conditions before
1903                  * trying again.
1904                  */
1905                 loops++;
1906                 /* Check that fs hasn't grown if writing to rindex */
1907                 if (ip == GFS2_I(sdp->sd_rindex) && !sdp->sd_rindex_uptodate) {
1908                         error = gfs2_ri_update(ip);
1909                         if (error)
1910                                 return error;
1911                 }
1912                 /* Flushing the log may release space */
1913                 if (loops == 2)
1914                         gfs2_log_flush(sdp, NULL);
1915         }
1916
1917         return -ENOSPC;
1918 }
1919
1920 /**
1921  * gfs2_inplace_release - release an inplace reservation
1922  * @ip: the inode the reservation was taken out on
1923  *
1924  * Release a reservation made by gfs2_inplace_reserve().
1925  */
1926
1927 void gfs2_inplace_release(struct gfs2_inode *ip)
1928 {
1929         struct gfs2_blkreserv *rs = ip->i_res;
1930
1931         if (rs->rs_rgd_gh.gh_gl)
1932                 gfs2_glock_dq_uninit(&rs->rs_rgd_gh);
1933 }
1934
1935 /**
1936  * gfs2_get_block_type - Check a block in a RG is of given type
1937  * @rgd: the resource group holding the block
1938  * @block: the block number
1939  *
1940  * Returns: The block type (GFS2_BLKST_*)
1941  */
1942
1943 static unsigned char gfs2_get_block_type(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 block)
1944 {
1945         struct gfs2_rbm rbm = { .rgd = rgd, };
1946         int ret;
1947
1948         ret = gfs2_rbm_from_block(&rbm, block);
1949         WARN_ON_ONCE(ret != 0);
1950
1951         return gfs2_testbit(&rbm);
1952 }
1953
1954
1955 /**
1956  * gfs2_alloc_extent - allocate an extent from a given bitmap
1957  * @rbm: the resource group information
1958  * @dinode: TRUE if the first block we allocate is for a dinode
1959  * @n: The extent length (value/result)
1960  *
1961  * Add the bitmap buffer to the transaction.
1962  * Set the found bits to @new_state to change block's allocation state.
1963  */
1964 static void gfs2_alloc_extent(const struct gfs2_rbm *rbm, bool dinode,
1965                              unsigned int *n)
1966 {
1967         struct gfs2_rbm pos = { .rgd = rbm->rgd, };
1968         const unsigned int elen = *n;
1969         u64 block;
1970         int ret;
1971
1972         *n = 1;
1973         block = gfs2_rbm_to_block(rbm);
1974         gfs2_trans_add_meta(rbm->rgd->rd_gl, rbm->bi->bi_bh);
1975         gfs2_setbit(rbm, true, dinode ? GFS2_BLKST_DINODE : GFS2_BLKST_USED);
1976         block++;
1977         while (*n < elen) {
1978                 ret = gfs2_rbm_from_block(&pos, block);
1979                 if (ret || gfs2_testbit(&pos) != GFS2_BLKST_FREE)
1980                         break;
1981                 gfs2_trans_add_meta(pos.rgd->rd_gl, pos.bi->bi_bh);
1982                 gfs2_setbit(&pos, true, GFS2_BLKST_USED);
1983                 (*n)++;
1984                 block++;
1985         }
1986 }
1987
1988 /**
1989  * rgblk_free - Change alloc state of given block(s)
1990  * @sdp: the filesystem
1991  * @bstart: the start of a run of blocks to free
1992  * @blen: the length of the block run (all must lie within ONE RG!)
1993  * @new_state: GFS2_BLKST_XXX the after-allocation block state
1994  *
1995  * Returns:  Resource group containing the block(s)
1996  */
1997
1998 static struct gfs2_rgrpd *rgblk_free(struct gfs2_sbd *sdp, u64 bstart,
1999                                      u32 blen, unsigned char new_state)
2000 {
2001         struct gfs2_rbm rbm;
2002
2003         rbm.rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, bstart, 1);
2004         if (!rbm.rgd) {
2005                 if (gfs2_consist(sdp))
2006                         fs_err(sdp, "block = %llu\n", (unsigned long long)bstart);
2007                 return NULL;
2008         }
2009
2010         while (blen--) {
2011                 gfs2_rbm_from_block(&rbm, bstart);
2012                 bstart++;
2013                 if (!rbm.bi->bi_clone) {
2014                         rbm.bi->bi_clone = kmalloc(rbm.bi->bi_bh->b_size,
2015                                                    GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
2016                         memcpy(rbm.bi->bi_clone + rbm.bi->bi_offset,
2017                                rbm.bi->bi_bh->b_data + rbm.bi->bi_offset,
2018                                rbm.bi->bi_len);
2019                 }
2020                 gfs2_trans_add_meta(rbm.rgd->rd_gl, rbm.bi->bi_bh);
2021                 gfs2_setbit(&rbm, false, new_state);
2022         }
2023
2024         return rbm.rgd;
2025 }
2026
2027 /**
2028  * gfs2_rgrp_dump - print out an rgrp
2029  * @seq: The iterator
2030  * @gl: The glock in question
2031  *
2032  */
2033
2034 int gfs2_rgrp_dump(struct seq_file *seq, const struct gfs2_glock *gl)
2035 {
2036         struct gfs2_rgrpd *rgd = gl->gl_object;
2037         struct gfs2_blkreserv *trs;
2038         const struct rb_node *n;
2039
2040         if (rgd == NULL)
2041                 return 0;
2042         gfs2_print_dbg(seq, " R: n:%llu f:%02x b:%u/%u i:%u r:%u\n",
2043                        (unsigned long long)rgd->rd_addr, rgd->rd_flags,
2044                        rgd->rd_free, rgd->rd_free_clone, rgd->rd_dinodes,
2045                        rgd->rd_reserved);
2046         spin_lock(&rgd->rd_rsspin);
2047         for (n = rb_first(&rgd->rd_rstree); n; n = rb_next(&trs->rs_node)) {
2048                 trs = rb_entry(n, struct gfs2_blkreserv, rs_node);
2049                 dump_rs(seq, trs);
2050         }
2051         spin_unlock(&rgd->rd_rsspin);
2052         return 0;
2053 }
2054
2055 static void gfs2_rgrp_error(struct gfs2_rgrpd *rgd)
2056 {
2057         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
2058         fs_warn(sdp, "rgrp %llu has an error, marking it readonly until umount\n",
2059                 (unsigned long long)rgd->rd_addr);
2060         fs_warn(sdp, "umount on all nodes and run fsck.gfs2 to fix the error\n");
2061         gfs2_rgrp_dump(NULL, rgd->rd_gl);
2062         rgd->rd_flags |= GFS2_RDF_ERROR;
2063 }
2064
2065 /**
2066  * gfs2_adjust_reservation - Adjust (or remove) a reservation after allocation
2067  * @ip: The inode we have just allocated blocks for
2068  * @rbm: The start of the allocated blocks
2069  * @len: The extent length
2070  *
2071  * Adjusts a reservation after an allocation has taken place. If the
2072  * reservation does not match the allocation, or if it is now empty
2073  * then it is removed.
2074  */
2075
2076 static void gfs2_adjust_reservation(struct gfs2_inode *ip,
2077                                     const struct gfs2_rbm *rbm, unsigned len)
2078 {
2079         struct gfs2_blkreserv *rs = ip->i_res;
2080         struct gfs2_rgrpd *rgd = rbm->rgd;
2081         unsigned rlen;
2082         u64 block;
2083         int ret;
2084
2085         spin_lock(&rgd->rd_rsspin);
2086         if (gfs2_rs_active(rs)) {
2087                 if (gfs2_rbm_eq(&rs->rs_rbm, rbm)) {
2088                         block = gfs2_rbm_to_block(rbm);
2089                         ret = gfs2_rbm_from_block(&rs->rs_rbm, block + len);
2090                         rlen = min(rs->rs_free, len);
2091                         rs->rs_free -= rlen;
2092                         rgd->rd_reserved -= rlen;
2093                         trace_gfs2_rs(rs, TRACE_RS_CLAIM);
2094                         if (rs->rs_free && !ret)
2095                                 goto out;
2096                 }
2097                 __rs_deltree(rs);
2098         }
2099 out:
2100         spin_unlock(&rgd->rd_rsspin);
2101 }
2102
2103 /**
2104  * gfs2_alloc_blocks - Allocate one or more blocks of data and/or a dinode
2105  * @ip: the inode to allocate the block for
2106  * @bn: Used to return the starting block number
2107  * @nblocks: requested number of blocks/extent length (value/result)
2108  * @dinode: 1 if we're allocating a dinode block, else 0
2109  * @generation: the generation number of the inode
2110  *
2111  * Returns: 0 or error
2112  */
2113
2114 int gfs2_alloc_blocks(struct gfs2_inode *ip, u64 *bn, unsigned int *nblocks,
2115                       bool dinode, u64 *generation)
2116 {
2117         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
2118         struct buffer_head *dibh;
2119         struct gfs2_rbm rbm = { .rgd = ip->i_rgd, };
2120         unsigned int ndata;
2121         u64 goal;
2122         u64 block; /* block, within the file system scope */
2123         int error;
2124
2125         if (gfs2_rs_active(ip->i_res))
2126                 goal = gfs2_rbm_to_block(&ip->i_res->rs_rbm);
2127         else if (!dinode && rgrp_contains_block(rbm.rgd, ip->i_goal))
2128                 goal = ip->i_goal;
2129         else
2130                 goal = rbm.rgd->rd_last_alloc + rbm.rgd->rd_data0;
2131
2132         gfs2_rbm_from_block(&rbm, goal);
2133         error = gfs2_rbm_find(&rbm, GFS2_BLKST_FREE, 0, ip, false);
2134
2135         if (error == -ENOSPC) {
2136                 gfs2_rbm_from_block(&rbm, goal);
2137                 error = gfs2_rbm_find(&rbm, GFS2_BLKST_FREE, 0, NULL, false);
2138         }
2139
2140         /* Since all blocks are reserved in advance, this shouldn't happen */
2141         if (error) {
2142                 fs_warn(sdp, "inum=%llu error=%d, nblocks=%u, full=%d\n",
2143                         (unsigned long long)ip->i_no_addr, error, *nblocks,
2144                         test_bit(GBF_FULL, &rbm.rgd->rd_bits->bi_flags));
2145                 goto rgrp_error;
2146         }
2147
2148         gfs2_alloc_extent(&rbm, dinode, nblocks);
2149         block = gfs2_rbm_to_block(&rbm);
2150         rbm.rgd->rd_last_alloc = block - rbm.rgd->rd_data0;
2151         if (gfs2_rs_active(ip->i_res))
2152                 gfs2_adjust_reservation(ip, &rbm, *nblocks);
2153         ndata = *nblocks;
2154         if (dinode)
2155                 ndata--;
2156
2157         if (!dinode) {
2158                 ip->i_goal = block + ndata - 1;
2159                 error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
2160                 if (error == 0) {
2161                         struct gfs2_dinode *di =
2162                                 (struct gfs2_dinode *)dibh->b_data;
2163                         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
2164                         di->di_goal_meta = di->di_goal_data =
2165                                 cpu_to_be64(ip->i_goal);
2166                         brelse(dibh);
2167                 }
2168         }
2169         if (rbm.rgd->rd_free < *nblocks) {
2170                 printk(KERN_WARNING "nblocks=%u\n", *nblocks);
2171                 goto rgrp_error;
2172         }
2173
2174         rbm.rgd->rd_free -= *nblocks;
2175         if (dinode) {
2176                 rbm.rgd->rd_dinodes++;
2177                 *generation = rbm.rgd->rd_igeneration++;
2178                 if (*generation == 0)
2179                         *generation = rbm.rgd->rd_igeneration++;
2180         }
2181
2182         gfs2_trans_add_meta(rbm.rgd->rd_gl, rbm.rgd->rd_bits[0].bi_bh);
2183         gfs2_rgrp_out(rbm.rgd, rbm.rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
2184         gfs2_rgrp_ondisk2lvb(rbm.rgd->rd_rgl, rbm.rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
2185
2186         gfs2_statfs_change(sdp, 0, -(s64)*nblocks, dinode ? 1 : 0);
2187         if (dinode)
2188                 gfs2_trans_add_unrevoke(sdp, block, 1);
2189
2190         gfs2_quota_change(ip, *nblocks, ip->i_inode.i_uid, ip->i_inode.i_gid);
2191
2192         rbm.rgd->rd_free_clone -= *nblocks;
2193         trace_gfs2_block_alloc(ip, rbm.rgd, block, *nblocks,
2194                                dinode ? GFS2_BLKST_DINODE : GFS2_BLKST_USED);
2195         *bn = block;
2196         return 0;
2197
2198 rgrp_error:
2199         gfs2_rgrp_error(rbm.rgd);
2200         return -EIO;
2201 }
2202
2203 /**
2204  * __gfs2_free_blocks - free a contiguous run of block(s)
2205  * @ip: the inode these blocks are being freed from
2206  * @bstart: first block of a run of contiguous blocks
2207  * @blen: the length of the block run
2208  * @meta: 1 if the blocks represent metadata
2209  *
2210  */
2211
2212 void __gfs2_free_blocks(struct gfs2_inode *ip, u64 bstart, u32 blen, int meta)
2213 {
2214         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
2215         struct gfs2_rgrpd *rgd;
2216
2217         rgd = rgblk_free(sdp, bstart, blen, GFS2_BLKST_FREE);
2218         if (!rgd)
2219                 return;
2220         trace_gfs2_block_alloc(ip, rgd, bstart, blen, GFS2_BLKST_FREE);
2221         rgd->rd_free += blen;
2222         rgd->rd_flags &= ~GFS2_RGF_TRIMMED;
2223         gfs2_trans_add_meta(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh);
2224         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
2225         gfs2_rgrp_ondisk2lvb(rgd->rd_rgl, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
2226
2227         /* Directories keep their data in the metadata address space */
2228         if (meta || ip->i_depth)
2229                 gfs2_meta_wipe(ip, bstart, blen);
2230 }
2231
2232 /**
2233  * gfs2_free_meta - free a contiguous run of data block(s)
2234  * @ip: the inode these blocks are being freed from
2235  * @bstart: first block of a run of contiguous blocks
2236  * @blen: the length of the block run
2237  *
2238  */
2239
2240 void gfs2_free_meta(struct gfs2_inode *ip, u64 bstart, u32 blen)
2241 {
2242         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
2243
2244         __gfs2_free_blocks(ip, bstart, blen, 1);
2245         gfs2_statfs_change(sdp, 0, +blen, 0);
2246         gfs2_quota_change(ip, -(s64)blen, ip->i_inode.i_uid, ip->i_inode.i_gid);
2247 }
2248
2249 void gfs2_unlink_di(struct inode *inode)
2250 {
2251         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
2252         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
2253         struct gfs2_rgrpd *rgd;
2254         u64 blkno = ip->i_no_addr;
2255
2256         rgd = rgblk_free(sdp, blkno, 1, GFS2_BLKST_UNLINKED);
2257         if (!rgd)
2258                 return;
2259         trace_gfs2_block_alloc(ip, rgd, blkno, 1, GFS2_BLKST_UNLINKED);
2260         gfs2_trans_add_meta(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh);
2261         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
2262         gfs2_rgrp_ondisk2lvb(rgd->rd_rgl, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
2263         update_rgrp_lvb_unlinked(rgd, 1);
2264 }
2265
2266 static void gfs2_free_uninit_di(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 blkno)
2267 {
2268         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
2269         struct gfs2_rgrpd *tmp_rgd;
2270
2271         tmp_rgd = rgblk_free(sdp, blkno, 1, GFS2_BLKST_FREE);
2272         if (!tmp_rgd)
2273                 return;
2274         gfs2_assert_withdraw(sdp, rgd == tmp_rgd);
2275
2276         if (!rgd->rd_dinodes)
2277                 gfs2_consist_rgrpd(rgd);
2278         rgd->rd_dinodes--;
2279         rgd->rd_free++;
2280
2281         gfs2_trans_add_meta(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh);
2282         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
2283         gfs2_rgrp_ondisk2lvb(rgd->rd_rgl, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
2284         update_rgrp_lvb_unlinked(rgd, -1);
2285
2286         gfs2_statfs_change(sdp, 0, +1, -1);
2287 }
2288
2289
2290 void gfs2_free_di(struct gfs2_rgrpd *rgd, struct gfs2_inode *ip)
2291 {
2292         gfs2_free_uninit_di(rgd, ip->i_no_addr);
2293         trace_gfs2_block_alloc(ip, rgd, ip->i_no_addr, 1, GFS2_BLKST_FREE);
2294         gfs2_quota_change(ip, -1, ip->i_inode.i_uid, ip->i_inode.i_gid);
2295         gfs2_meta_wipe(ip, ip->i_no_addr, 1);
2296 }
2297
2298 /**
2299  * gfs2_check_blk_type - Check the type of a block
2300  * @sdp: The superblock
2301  * @no_addr: The block number to check
2302  * @type: The block type we are looking for
2303  *
2304  * Returns: 0 if the block type matches the expected type
2305  *          -ESTALE if it doesn't match
2306  *          or -ve errno if something went wrong while checking
2307  */
2308
2309 int gfs2_check_blk_type(struct gfs2_sbd *sdp, u64 no_addr, unsigned int type)
2310 {
2311         struct gfs2_rgrpd *rgd;
2312         struct gfs2_holder rgd_gh;
2313         int error = -EINVAL;
2314
2315         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, no_addr, 1);
2316         if (!rgd)
2317                 goto fail;
2318
2319         error = gfs2_glock_nq_init(rgd->rd_gl, LM_ST_SHARED, 0, &rgd_gh);
2320         if (error)
2321                 goto fail;
2322
2323         if (gfs2_get_block_type(rgd, no_addr) != type)
2324                 error = -ESTALE;
2325
2326         gfs2_glock_dq_uninit(&rgd_gh);
2327 fail:
2328         return error;
2329 }
2330
2331 /**
2332  * gfs2_rlist_add - add a RG to a list of RGs
2333  * @ip: the inode
2334  * @rlist: the list of resource groups
2335  * @block: the block
2336  *
2337  * Figure out what RG a block belongs to and add that RG to the list
2338  *
2339  * FIXME: Don't use NOFAIL
2340  *
2341  */
2342
2343 void gfs2_rlist_add(struct gfs2_inode *ip, struct gfs2_rgrp_list *rlist,
2344                     u64 block)
2345 {
2346         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
2347         struct gfs2_rgrpd *rgd;
2348         struct gfs2_rgrpd **tmp;
2349         unsigned int new_space;
2350         unsigned int x;
2351
2352         if (gfs2_assert_warn(sdp, !rlist->rl_ghs))
2353                 return;
2354
2355         if (ip->i_rgd && rgrp_contains_block(ip->i_rgd, block))
2356                 rgd = ip->i_rgd;
2357         else
2358                 rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, block, 1);
2359         if (!rgd) {
2360                 fs_err(sdp, "rlist_add: no rgrp for block %llu\n", (unsigned long long)block);
2361                 return;
2362         }
2363         ip->i_rgd = rgd;
2364
2365         for (x = 0; x < rlist->rl_rgrps; x++)
2366                 if (rlist->rl_rgd[x] == rgd)
2367                         return;
2368
2369         if (rlist->rl_rgrps == rlist->rl_space) {
2370                 new_space = rlist->rl_space + 10;
2371
2372                 tmp = kcalloc(new_space, sizeof(struct gfs2_rgrpd *),
2373                               GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
2374
2375                 if (rlist->rl_rgd) {
2376                         memcpy(tmp, rlist->rl_rgd,
2377                                rlist->rl_space * sizeof(struct gfs2_rgrpd *));
2378                         kfree(rlist->rl_rgd);
2379                 }
2380
2381                 rlist->rl_space = new_space;
2382                 rlist->rl_rgd = tmp;
2383         }
2384
2385         rlist->rl_rgd[rlist->rl_rgrps++] = rgd;
2386 }
2387
2388 /**
2389  * gfs2_rlist_alloc - all RGs have been added to the rlist, now allocate
2390  *      and initialize an array of glock holders for them
2391  * @rlist: the list of resource groups
2392  * @state: the lock state to acquire the RG lock in
2393  *
2394  * FIXME: Don't use NOFAIL
2395  *
2396  */
2397
2398 void gfs2_rlist_alloc(struct gfs2_rgrp_list *rlist, unsigned int state)
2399 {
2400         unsigned int x;
2401
2402         rlist->rl_ghs = kcalloc(rlist->rl_rgrps, sizeof(struct gfs2_holder),
2403                                 GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
2404         for (x = 0; x < rlist->rl_rgrps; x++)
2405                 gfs2_holder_init(rlist->rl_rgd[x]->rd_gl,
2406                                 state, 0,
2407                                 &rlist->rl_ghs[x]);
2408 }
2409
2410 /**
2411  * gfs2_rlist_free - free a resource group list
2412  * @list: the list of resource groups
2413  *
2414  */
2415
2416 void gfs2_rlist_free(struct gfs2_rgrp_list *rlist)
2417 {
2418         unsigned int x;
2419
2420         kfree(rlist->rl_rgd);
2421
2422         if (rlist->rl_ghs) {
2423                 for (x = 0; x < rlist->rl_rgrps; x++)
2424                         gfs2_holder_uninit(&rlist->rl_ghs[x]);
2425                 kfree(rlist->rl_ghs);
2426                 rlist->rl_ghs = NULL;
2427         }
2428 }
2429