gfs2: Fix mmap + page fault deadlocks for buffered I/O
[platform/kernel/linux-rpi.git] / fs / gfs2 / rgrp.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Copyright (C) Sistina Software, Inc.  1997-2003 All rights reserved.
4  * Copyright (C) 2004-2008 Red Hat, Inc.  All rights reserved.
5  */
6
7 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
8
9 #include <linux/slab.h>
10 #include <linux/spinlock.h>
11 #include <linux/completion.h>
12 #include <linux/buffer_head.h>
13 #include <linux/fs.h>
14 #include <linux/gfs2_ondisk.h>
15 #include <linux/prefetch.h>
16 #include <linux/blkdev.h>
17 #include <linux/rbtree.h>
18 #include <linux/random.h>
19
20 #include "gfs2.h"
21 #include "incore.h"
22 #include "glock.h"
23 #include "glops.h"
24 #include "lops.h"
25 #include "meta_io.h"
26 #include "quota.h"
27 #include "rgrp.h"
28 #include "super.h"
29 #include "trans.h"
30 #include "util.h"
31 #include "log.h"
32 #include "inode.h"
33 #include "trace_gfs2.h"
34 #include "dir.h"
35
36 #define BFITNOENT ((u32)~0)
37 #define NO_BLOCK ((u64)~0)
38
39 struct gfs2_rbm {
40         struct gfs2_rgrpd *rgd;
41         u32 offset;             /* The offset is bitmap relative */
42         int bii;                /* Bitmap index */
43 };
44
45 static inline struct gfs2_bitmap *rbm_bi(const struct gfs2_rbm *rbm)
46 {
47         return rbm->rgd->rd_bits + rbm->bii;
48 }
49
50 static inline u64 gfs2_rbm_to_block(const struct gfs2_rbm *rbm)
51 {
52         BUG_ON(rbm->offset >= rbm->rgd->rd_data);
53         return rbm->rgd->rd_data0 + (rbm_bi(rbm)->bi_start * GFS2_NBBY) +
54                 rbm->offset;
55 }
56
57 /*
58  * These routines are used by the resource group routines (rgrp.c)
59  * to keep track of block allocation.  Each block is represented by two
60  * bits.  So, each byte represents GFS2_NBBY (i.e. 4) blocks.
61  *
62  * 0 = Free
63  * 1 = Used (not metadata)
64  * 2 = Unlinked (still in use) inode
65  * 3 = Used (metadata)
66  */
67
68 struct gfs2_extent {
69         struct gfs2_rbm rbm;
70         u32 len;
71 };
72
73 static const char valid_change[16] = {
74                 /* current */
75         /* n */ 0, 1, 1, 1,
76         /* e */ 1, 0, 0, 0,
77         /* w */ 0, 0, 0, 1,
78                 1, 0, 0, 0
79 };
80
81 static int gfs2_rbm_find(struct gfs2_rbm *rbm, u8 state, u32 *minext,
82                          struct gfs2_blkreserv *rs, bool nowrap);
83
84
85 /**
86  * gfs2_setbit - Set a bit in the bitmaps
87  * @rbm: The position of the bit to set
88  * @do_clone: Also set the clone bitmap, if it exists
89  * @new_state: the new state of the block
90  *
91  */
92
93 static inline void gfs2_setbit(const struct gfs2_rbm *rbm, bool do_clone,
94                                unsigned char new_state)
95 {
96         unsigned char *byte1, *byte2, *end, cur_state;
97         struct gfs2_bitmap *bi = rbm_bi(rbm);
98         unsigned int buflen = bi->bi_bytes;
99         const unsigned int bit = (rbm->offset % GFS2_NBBY) * GFS2_BIT_SIZE;
100
101         byte1 = bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset + (rbm->offset / GFS2_NBBY);
102         end = bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset + buflen;
103
104         BUG_ON(byte1 >= end);
105
106         cur_state = (*byte1 >> bit) & GFS2_BIT_MASK;
107
108         if (unlikely(!valid_change[new_state * 4 + cur_state])) {
109                 struct gfs2_sbd *sdp = rbm->rgd->rd_sbd;
110
111                 fs_warn(sdp, "buf_blk = 0x%x old_state=%d, new_state=%d\n",
112                         rbm->offset, cur_state, new_state);
113                 fs_warn(sdp, "rgrp=0x%llx bi_start=0x%x biblk: 0x%llx\n",
114                         (unsigned long long)rbm->rgd->rd_addr, bi->bi_start,
115                         (unsigned long long)bi->bi_bh->b_blocknr);
116                 fs_warn(sdp, "bi_offset=0x%x bi_bytes=0x%x block=0x%llx\n",
117                         bi->bi_offset, bi->bi_bytes,
118                         (unsigned long long)gfs2_rbm_to_block(rbm));
119                 dump_stack();
120                 gfs2_consist_rgrpd(rbm->rgd);
121                 return;
122         }
123         *byte1 ^= (cur_state ^ new_state) << bit;
124
125         if (do_clone && bi->bi_clone) {
126                 byte2 = bi->bi_clone + bi->bi_offset + (rbm->offset / GFS2_NBBY);
127                 cur_state = (*byte2 >> bit) & GFS2_BIT_MASK;
128                 *byte2 ^= (cur_state ^ new_state) << bit;
129         }
130 }
131
132 /**
133  * gfs2_testbit - test a bit in the bitmaps
134  * @rbm: The bit to test
135  * @use_clone: If true, test the clone bitmap, not the official bitmap.
136  *
137  * Some callers like gfs2_unaligned_extlen need to test the clone bitmaps,
138  * not the "real" bitmaps, to avoid allocating recently freed blocks.
139  *
140  * Returns: The two bit block state of the requested bit
141  */
142
143 static inline u8 gfs2_testbit(const struct gfs2_rbm *rbm, bool use_clone)
144 {
145         struct gfs2_bitmap *bi = rbm_bi(rbm);
146         const u8 *buffer;
147         const u8 *byte;
148         unsigned int bit;
149
150         if (use_clone && bi->bi_clone)
151                 buffer = bi->bi_clone;
152         else
153                 buffer = bi->bi_bh->b_data;
154         buffer += bi->bi_offset;
155         byte = buffer + (rbm->offset / GFS2_NBBY);
156         bit = (rbm->offset % GFS2_NBBY) * GFS2_BIT_SIZE;
157
158         return (*byte >> bit) & GFS2_BIT_MASK;
159 }
160
161 /**
162  * gfs2_bit_search
163  * @ptr: Pointer to bitmap data
164  * @mask: Mask to use (normally 0x55555.... but adjusted for search start)
165  * @state: The state we are searching for
166  *
167  * We xor the bitmap data with a patter which is the bitwise opposite
168  * of what we are looking for, this gives rise to a pattern of ones
169  * wherever there is a match. Since we have two bits per entry, we
170  * take this pattern, shift it down by one place and then and it with
171  * the original. All the even bit positions (0,2,4, etc) then represent
172  * successful matches, so we mask with 0x55555..... to remove the unwanted
173  * odd bit positions.
174  *
175  * This allows searching of a whole u64 at once (32 blocks) with a
176  * single test (on 64 bit arches).
177  */
178
179 static inline u64 gfs2_bit_search(const __le64 *ptr, u64 mask, u8 state)
180 {
181         u64 tmp;
182         static const u64 search[] = {
183                 [0] = 0xffffffffffffffffULL,
184                 [1] = 0xaaaaaaaaaaaaaaaaULL,
185                 [2] = 0x5555555555555555ULL,
186                 [3] = 0x0000000000000000ULL,
187         };
188         tmp = le64_to_cpu(*ptr) ^ search[state];
189         tmp &= (tmp >> 1);
190         tmp &= mask;
191         return tmp;
192 }
193
194 /**
195  * rs_cmp - multi-block reservation range compare
196  * @start: start of the new reservation
197  * @len: number of blocks in the new reservation
198  * @rs: existing reservation to compare against
199  *
200  * returns: 1 if the block range is beyond the reach of the reservation
201  *         -1 if the block range is before the start of the reservation
202  *          0 if the block range overlaps with the reservation
203  */
204 static inline int rs_cmp(u64 start, u32 len, struct gfs2_blkreserv *rs)
205 {
206         if (start >= rs->rs_start + rs->rs_requested)
207                 return 1;
208         if (rs->rs_start >= start + len)
209                 return -1;
210         return 0;
211 }
212
213 /**
214  * gfs2_bitfit - Search an rgrp's bitmap buffer to find a bit-pair representing
215  *       a block in a given allocation state.
216  * @buf: the buffer that holds the bitmaps
217  * @len: the length (in bytes) of the buffer
218  * @goal: start search at this block's bit-pair (within @buffer)
219  * @state: GFS2_BLKST_XXX the state of the block we're looking for.
220  *
221  * Scope of @goal and returned block number is only within this bitmap buffer,
222  * not entire rgrp or filesystem.  @buffer will be offset from the actual
223  * beginning of a bitmap block buffer, skipping any header structures, but
224  * headers are always a multiple of 64 bits long so that the buffer is
225  * always aligned to a 64 bit boundary.
226  *
227  * The size of the buffer is in bytes, but is it assumed that it is
228  * always ok to read a complete multiple of 64 bits at the end
229  * of the block in case the end is no aligned to a natural boundary.
230  *
231  * Return: the block number (bitmap buffer scope) that was found
232  */
233
234 static u32 gfs2_bitfit(const u8 *buf, const unsigned int len,
235                        u32 goal, u8 state)
236 {
237         u32 spoint = (goal << 1) & ((8*sizeof(u64)) - 1);
238         const __le64 *ptr = ((__le64 *)buf) + (goal >> 5);
239         const __le64 *end = (__le64 *)(buf + ALIGN(len, sizeof(u64)));
240         u64 tmp;
241         u64 mask = 0x5555555555555555ULL;
242         u32 bit;
243
244         /* Mask off bits we don't care about at the start of the search */
245         mask <<= spoint;
246         tmp = gfs2_bit_search(ptr, mask, state);
247         ptr++;
248         while(tmp == 0 && ptr < end) {
249                 tmp = gfs2_bit_search(ptr, 0x5555555555555555ULL, state);
250                 ptr++;
251         }
252         /* Mask off any bits which are more than len bytes from the start */
253         if (ptr == end && (len & (sizeof(u64) - 1)))
254                 tmp &= (((u64)~0) >> (64 - 8*(len & (sizeof(u64) - 1))));
255         /* Didn't find anything, so return */
256         if (tmp == 0)
257                 return BFITNOENT;
258         ptr--;
259         bit = __ffs64(tmp);
260         bit /= 2;       /* two bits per entry in the bitmap */
261         return (((const unsigned char *)ptr - buf) * GFS2_NBBY) + bit;
262 }
263
264 /**
265  * gfs2_rbm_from_block - Set the rbm based upon rgd and block number
266  * @rbm: The rbm with rgd already set correctly
267  * @block: The block number (filesystem relative)
268  *
269  * This sets the bi and offset members of an rbm based on a
270  * resource group and a filesystem relative block number. The
271  * resource group must be set in the rbm on entry, the bi and
272  * offset members will be set by this function.
273  *
274  * Returns: 0 on success, or an error code
275  */
276
277 static int gfs2_rbm_from_block(struct gfs2_rbm *rbm, u64 block)
278 {
279         if (!rgrp_contains_block(rbm->rgd, block))
280                 return -E2BIG;
281         rbm->bii = 0;
282         rbm->offset = block - rbm->rgd->rd_data0;
283         /* Check if the block is within the first block */
284         if (rbm->offset < rbm_bi(rbm)->bi_blocks)
285                 return 0;
286
287         /* Adjust for the size diff between gfs2_meta_header and gfs2_rgrp */
288         rbm->offset += (sizeof(struct gfs2_rgrp) -
289                         sizeof(struct gfs2_meta_header)) * GFS2_NBBY;
290         rbm->bii = rbm->offset / rbm->rgd->rd_sbd->sd_blocks_per_bitmap;
291         rbm->offset -= rbm->bii * rbm->rgd->rd_sbd->sd_blocks_per_bitmap;
292         return 0;
293 }
294
295 /**
296  * gfs2_rbm_add - add a number of blocks to an rbm
297  * @rbm: The rbm with rgd already set correctly
298  * @blocks: The number of blocks to add to rpm
299  *
300  * This function takes an existing rbm structure and adds a number of blocks to
301  * it.
302  *
303  * Returns: True if the new rbm would point past the end of the rgrp.
304  */
305
306 static bool gfs2_rbm_add(struct gfs2_rbm *rbm, u32 blocks)
307 {
308         struct gfs2_rgrpd *rgd = rbm->rgd;
309         struct gfs2_bitmap *bi = rgd->rd_bits + rbm->bii;
310
311         if (rbm->offset + blocks < bi->bi_blocks) {
312                 rbm->offset += blocks;
313                 return false;
314         }
315         blocks -= bi->bi_blocks - rbm->offset;
316
317         for(;;) {
318                 bi++;
319                 if (bi == rgd->rd_bits + rgd->rd_length)
320                         return true;
321                 if (blocks < bi->bi_blocks) {
322                         rbm->offset = blocks;
323                         rbm->bii = bi - rgd->rd_bits;
324                         return false;
325                 }
326                 blocks -= bi->bi_blocks;
327         }
328 }
329
330 /**
331  * gfs2_unaligned_extlen - Look for free blocks which are not byte aligned
332  * @rbm: Position to search (value/result)
333  * @n_unaligned: Number of unaligned blocks to check
334  * @len: Decremented for each block found (terminate on zero)
335  *
336  * Returns: true if a non-free block is encountered or the end of the resource
337  *          group is reached.
338  */
339
340 static bool gfs2_unaligned_extlen(struct gfs2_rbm *rbm, u32 n_unaligned, u32 *len)
341 {
342         u32 n;
343         u8 res;
344
345         for (n = 0; n < n_unaligned; n++) {
346                 res = gfs2_testbit(rbm, true);
347                 if (res != GFS2_BLKST_FREE)
348                         return true;
349                 (*len)--;
350                 if (*len == 0)
351                         return true;
352                 if (gfs2_rbm_add(rbm, 1))
353                         return true;
354         }
355
356         return false;
357 }
358
359 /**
360  * gfs2_free_extlen - Return extent length of free blocks
361  * @rrbm: Starting position
362  * @len: Max length to check
363  *
364  * Starting at the block specified by the rbm, see how many free blocks
365  * there are, not reading more than len blocks ahead. This can be done
366  * using memchr_inv when the blocks are byte aligned, but has to be done
367  * on a block by block basis in case of unaligned blocks. Also this
368  * function can cope with bitmap boundaries (although it must stop on
369  * a resource group boundary)
370  *
371  * Returns: Number of free blocks in the extent
372  */
373
374 static u32 gfs2_free_extlen(const struct gfs2_rbm *rrbm, u32 len)
375 {
376         struct gfs2_rbm rbm = *rrbm;
377         u32 n_unaligned = rbm.offset & 3;
378         u32 size = len;
379         u32 bytes;
380         u32 chunk_size;
381         u8 *ptr, *start, *end;
382         u64 block;
383         struct gfs2_bitmap *bi;
384
385         if (n_unaligned &&
386             gfs2_unaligned_extlen(&rbm, 4 - n_unaligned, &len))
387                 goto out;
388
389         n_unaligned = len & 3;
390         /* Start is now byte aligned */
391         while (len > 3) {
392                 bi = rbm_bi(&rbm);
393                 start = bi->bi_bh->b_data;
394                 if (bi->bi_clone)
395                         start = bi->bi_clone;
396                 start += bi->bi_offset;
397                 end = start + bi->bi_bytes;
398                 BUG_ON(rbm.offset & 3);
399                 start += (rbm.offset / GFS2_NBBY);
400                 bytes = min_t(u32, len / GFS2_NBBY, (end - start));
401                 ptr = memchr_inv(start, 0, bytes);
402                 chunk_size = ((ptr == NULL) ? bytes : (ptr - start));
403                 chunk_size *= GFS2_NBBY;
404                 BUG_ON(len < chunk_size);
405                 len -= chunk_size;
406                 block = gfs2_rbm_to_block(&rbm);
407                 if (gfs2_rbm_from_block(&rbm, block + chunk_size)) {
408                         n_unaligned = 0;
409                         break;
410                 }
411                 if (ptr) {
412                         n_unaligned = 3;
413                         break;
414                 }
415                 n_unaligned = len & 3;
416         }
417
418         /* Deal with any bits left over at the end */
419         if (n_unaligned)
420                 gfs2_unaligned_extlen(&rbm, n_unaligned, &len);
421 out:
422         return size - len;
423 }
424
425 /**
426  * gfs2_bitcount - count the number of bits in a certain state
427  * @rgd: the resource group descriptor
428  * @buffer: the buffer that holds the bitmaps
429  * @buflen: the length (in bytes) of the buffer
430  * @state: the state of the block we're looking for
431  *
432  * Returns: The number of bits
433  */
434
435 static u32 gfs2_bitcount(struct gfs2_rgrpd *rgd, const u8 *buffer,
436                          unsigned int buflen, u8 state)
437 {
438         const u8 *byte = buffer;
439         const u8 *end = buffer + buflen;
440         const u8 state1 = state << 2;
441         const u8 state2 = state << 4;
442         const u8 state3 = state << 6;
443         u32 count = 0;
444
445         for (; byte < end; byte++) {
446                 if (((*byte) & 0x03) == state)
447                         count++;
448                 if (((*byte) & 0x0C) == state1)
449                         count++;
450                 if (((*byte) & 0x30) == state2)
451                         count++;
452                 if (((*byte) & 0xC0) == state3)
453                         count++;
454         }
455
456         return count;
457 }
458
459 /**
460  * gfs2_rgrp_verify - Verify that a resource group is consistent
461  * @rgd: the rgrp
462  *
463  */
464
465 void gfs2_rgrp_verify(struct gfs2_rgrpd *rgd)
466 {
467         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
468         struct gfs2_bitmap *bi = NULL;
469         u32 length = rgd->rd_length;
470         u32 count[4], tmp;
471         int buf, x;
472
473         memset(count, 0, 4 * sizeof(u32));
474
475         /* Count # blocks in each of 4 possible allocation states */
476         for (buf = 0; buf < length; buf++) {
477                 bi = rgd->rd_bits + buf;
478                 for (x = 0; x < 4; x++)
479                         count[x] += gfs2_bitcount(rgd,
480                                                   bi->bi_bh->b_data +
481                                                   bi->bi_offset,
482                                                   bi->bi_bytes, x);
483         }
484
485         if (count[0] != rgd->rd_free) {
486                 gfs2_lm(sdp, "free data mismatch:  %u != %u\n",
487                         count[0], rgd->rd_free);
488                 gfs2_consist_rgrpd(rgd);
489                 return;
490         }
491
492         tmp = rgd->rd_data - rgd->rd_free - rgd->rd_dinodes;
493         if (count[1] != tmp) {
494                 gfs2_lm(sdp, "used data mismatch:  %u != %u\n",
495                         count[1], tmp);
496                 gfs2_consist_rgrpd(rgd);
497                 return;
498         }
499
500         if (count[2] + count[3] != rgd->rd_dinodes) {
501                 gfs2_lm(sdp, "used metadata mismatch:  %u != %u\n",
502                         count[2] + count[3], rgd->rd_dinodes);
503                 gfs2_consist_rgrpd(rgd);
504                 return;
505         }
506 }
507
508 /**
509  * gfs2_blk2rgrpd - Find resource group for a given data/meta block number
510  * @sdp: The GFS2 superblock
511  * @blk: The data block number
512  * @exact: True if this needs to be an exact match
513  *
514  * The @exact argument should be set to true by most callers. The exception
515  * is when we need to match blocks which are not represented by the rgrp
516  * bitmap, but which are part of the rgrp (i.e. padding blocks) which are
517  * there for alignment purposes. Another way of looking at it is that @exact
518  * matches only valid data/metadata blocks, but with @exact false, it will
519  * match any block within the extent of the rgrp.
520  *
521  * Returns: The resource group, or NULL if not found
522  */
523
524 struct gfs2_rgrpd *gfs2_blk2rgrpd(struct gfs2_sbd *sdp, u64 blk, bool exact)
525 {
526         struct rb_node *n, *next;
527         struct gfs2_rgrpd *cur;
528
529         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
530         n = sdp->sd_rindex_tree.rb_node;
531         while (n) {
532                 cur = rb_entry(n, struct gfs2_rgrpd, rd_node);
533                 next = NULL;
534                 if (blk < cur->rd_addr)
535                         next = n->rb_left;
536                 else if (blk >= cur->rd_data0 + cur->rd_data)
537                         next = n->rb_right;
538                 if (next == NULL) {
539                         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
540                         if (exact) {
541                                 if (blk < cur->rd_addr)
542                                         return NULL;
543                                 if (blk >= cur->rd_data0 + cur->rd_data)
544                                         return NULL;
545                         }
546                         return cur;
547                 }
548                 n = next;
549         }
550         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
551
552         return NULL;
553 }
554
555 /**
556  * gfs2_rgrpd_get_first - get the first Resource Group in the filesystem
557  * @sdp: The GFS2 superblock
558  *
559  * Returns: The first rgrp in the filesystem
560  */
561
562 struct gfs2_rgrpd *gfs2_rgrpd_get_first(struct gfs2_sbd *sdp)
563 {
564         const struct rb_node *n;
565         struct gfs2_rgrpd *rgd;
566
567         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
568         n = rb_first(&sdp->sd_rindex_tree);
569         rgd = rb_entry(n, struct gfs2_rgrpd, rd_node);
570         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
571
572         return rgd;
573 }
574
575 /**
576  * gfs2_rgrpd_get_next - get the next RG
577  * @rgd: the resource group descriptor
578  *
579  * Returns: The next rgrp
580  */
581
582 struct gfs2_rgrpd *gfs2_rgrpd_get_next(struct gfs2_rgrpd *rgd)
583 {
584         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
585         const struct rb_node *n;
586
587         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
588         n = rb_next(&rgd->rd_node);
589         if (n == NULL)
590                 n = rb_first(&sdp->sd_rindex_tree);
591
592         if (unlikely(&rgd->rd_node == n)) {
593                 spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
594                 return NULL;
595         }
596         rgd = rb_entry(n, struct gfs2_rgrpd, rd_node);
597         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
598         return rgd;
599 }
600
601 void check_and_update_goal(struct gfs2_inode *ip)
602 {
603         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
604         if (!ip->i_goal || gfs2_blk2rgrpd(sdp, ip->i_goal, 1) == NULL)
605                 ip->i_goal = ip->i_no_addr;
606 }
607
608 void gfs2_free_clones(struct gfs2_rgrpd *rgd)
609 {
610         int x;
611
612         for (x = 0; x < rgd->rd_length; x++) {
613                 struct gfs2_bitmap *bi = rgd->rd_bits + x;
614                 kfree(bi->bi_clone);
615                 bi->bi_clone = NULL;
616         }
617 }
618
619 static void dump_rs(struct seq_file *seq, const struct gfs2_blkreserv *rs,
620                     const char *fs_id_buf)
621 {
622         struct gfs2_inode *ip = container_of(rs, struct gfs2_inode, i_res);
623
624         gfs2_print_dbg(seq, "%s  B: n:%llu s:%llu f:%u\n",
625                        fs_id_buf,
626                        (unsigned long long)ip->i_no_addr,
627                        (unsigned long long)rs->rs_start,
628                        rs->rs_requested);
629 }
630
631 /**
632  * __rs_deltree - remove a multi-block reservation from the rgd tree
633  * @rs: The reservation to remove
634  *
635  */
636 static void __rs_deltree(struct gfs2_blkreserv *rs)
637 {
638         struct gfs2_rgrpd *rgd;
639
640         if (!gfs2_rs_active(rs))
641                 return;
642
643         rgd = rs->rs_rgd;
644         trace_gfs2_rs(rs, TRACE_RS_TREEDEL);
645         rb_erase(&rs->rs_node, &rgd->rd_rstree);
646         RB_CLEAR_NODE(&rs->rs_node);
647
648         if (rs->rs_requested) {
649                 /* return requested blocks to the rgrp */
650                 BUG_ON(rs->rs_rgd->rd_requested < rs->rs_requested);
651                 rs->rs_rgd->rd_requested -= rs->rs_requested;
652
653                 /* The rgrp extent failure point is likely not to increase;
654                    it will only do so if the freed blocks are somehow
655                    contiguous with a span of free blocks that follows. Still,
656                    it will force the number to be recalculated later. */
657                 rgd->rd_extfail_pt += rs->rs_requested;
658                 rs->rs_requested = 0;
659         }
660 }
661
662 /**
663  * gfs2_rs_deltree - remove a multi-block reservation from the rgd tree
664  * @rs: The reservation to remove
665  *
666  */
667 void gfs2_rs_deltree(struct gfs2_blkreserv *rs)
668 {
669         struct gfs2_rgrpd *rgd;
670
671         rgd = rs->rs_rgd;
672         if (rgd) {
673                 spin_lock(&rgd->rd_rsspin);
674                 __rs_deltree(rs);
675                 BUG_ON(rs->rs_requested);
676                 spin_unlock(&rgd->rd_rsspin);
677         }
678 }
679
680 /**
681  * gfs2_rs_delete - delete a multi-block reservation
682  * @ip: The inode for this reservation
683  *
684  */
685 void gfs2_rs_delete(struct gfs2_inode *ip)
686 {
687         struct inode *inode = &ip->i_inode;
688
689         down_write(&ip->i_rw_mutex);
690         if (atomic_read(&inode->i_writecount) <= 1)
691                 gfs2_rs_deltree(&ip->i_res);
692         up_write(&ip->i_rw_mutex);
693 }
694
695 /**
696  * return_all_reservations - return all reserved blocks back to the rgrp.
697  * @rgd: the rgrp that needs its space back
698  *
699  * We previously reserved a bunch of blocks for allocation. Now we need to
700  * give them back. This leave the reservation structures in tact, but removes
701  * all of their corresponding "no-fly zones".
702  */
703 static void return_all_reservations(struct gfs2_rgrpd *rgd)
704 {
705         struct rb_node *n;
706         struct gfs2_blkreserv *rs;
707
708         spin_lock(&rgd->rd_rsspin);
709         while ((n = rb_first(&rgd->rd_rstree))) {
710                 rs = rb_entry(n, struct gfs2_blkreserv, rs_node);
711                 __rs_deltree(rs);
712         }
713         spin_unlock(&rgd->rd_rsspin);
714 }
715
716 void gfs2_clear_rgrpd(struct gfs2_sbd *sdp)
717 {
718         struct rb_node *n;
719         struct gfs2_rgrpd *rgd;
720         struct gfs2_glock *gl;
721
722         while ((n = rb_first(&sdp->sd_rindex_tree))) {
723                 rgd = rb_entry(n, struct gfs2_rgrpd, rd_node);
724                 gl = rgd->rd_gl;
725
726                 rb_erase(n, &sdp->sd_rindex_tree);
727
728                 if (gl) {
729                         if (gl->gl_state != LM_ST_UNLOCKED) {
730                                 gfs2_glock_cb(gl, LM_ST_UNLOCKED);
731                                 flush_delayed_work(&gl->gl_work);
732                         }
733                         gfs2_rgrp_brelse(rgd);
734                         glock_clear_object(gl, rgd);
735                         gfs2_glock_put(gl);
736                 }
737
738                 gfs2_free_clones(rgd);
739                 return_all_reservations(rgd);
740                 kfree(rgd->rd_bits);
741                 rgd->rd_bits = NULL;
742                 kmem_cache_free(gfs2_rgrpd_cachep, rgd);
743         }
744 }
745
746 /**
747  * compute_bitstructs - Compute the bitmap sizes
748  * @rgd: The resource group descriptor
749  *
750  * Calculates bitmap descriptors, one for each block that contains bitmap data
751  *
752  * Returns: errno
753  */
754
755 static int compute_bitstructs(struct gfs2_rgrpd *rgd)
756 {
757         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
758         struct gfs2_bitmap *bi;
759         u32 length = rgd->rd_length; /* # blocks in hdr & bitmap */
760         u32 bytes_left, bytes;
761         int x;
762
763         if (!length)
764                 return -EINVAL;
765
766         rgd->rd_bits = kcalloc(length, sizeof(struct gfs2_bitmap), GFP_NOFS);
767         if (!rgd->rd_bits)
768                 return -ENOMEM;
769
770         bytes_left = rgd->rd_bitbytes;
771
772         for (x = 0; x < length; x++) {
773                 bi = rgd->rd_bits + x;
774
775                 bi->bi_flags = 0;
776                 /* small rgrp; bitmap stored completely in header block */
777                 if (length == 1) {
778                         bytes = bytes_left;
779                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_rgrp);
780                         bi->bi_start = 0;
781                         bi->bi_bytes = bytes;
782                         bi->bi_blocks = bytes * GFS2_NBBY;
783                 /* header block */
784                 } else if (x == 0) {
785                         bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize - sizeof(struct gfs2_rgrp);
786                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_rgrp);
787                         bi->bi_start = 0;
788                         bi->bi_bytes = bytes;
789                         bi->bi_blocks = bytes * GFS2_NBBY;
790                 /* last block */
791                 } else if (x + 1 == length) {
792                         bytes = bytes_left;
793                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_meta_header);
794                         bi->bi_start = rgd->rd_bitbytes - bytes_left;
795                         bi->bi_bytes = bytes;
796                         bi->bi_blocks = bytes * GFS2_NBBY;
797                 /* other blocks */
798                 } else {
799                         bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize -
800                                 sizeof(struct gfs2_meta_header);
801                         bi->bi_offset = sizeof(struct gfs2_meta_header);
802                         bi->bi_start = rgd->rd_bitbytes - bytes_left;
803                         bi->bi_bytes = bytes;
804                         bi->bi_blocks = bytes * GFS2_NBBY;
805                 }
806
807                 bytes_left -= bytes;
808         }
809
810         if (bytes_left) {
811                 gfs2_consist_rgrpd(rgd);
812                 return -EIO;
813         }
814         bi = rgd->rd_bits + (length - 1);
815         if ((bi->bi_start + bi->bi_bytes) * GFS2_NBBY != rgd->rd_data) {
816                 gfs2_lm(sdp,
817                         "ri_addr = %llu\n"
818                         "ri_length = %u\n"
819                         "ri_data0 = %llu\n"
820                         "ri_data = %u\n"
821                         "ri_bitbytes = %u\n"
822                         "start=%u len=%u offset=%u\n",
823                         (unsigned long long)rgd->rd_addr,
824                         rgd->rd_length,
825                         (unsigned long long)rgd->rd_data0,
826                         rgd->rd_data,
827                         rgd->rd_bitbytes,
828                         bi->bi_start, bi->bi_bytes, bi->bi_offset);
829                 gfs2_consist_rgrpd(rgd);
830                 return -EIO;
831         }
832
833         return 0;
834 }
835
836 /**
837  * gfs2_ri_total - Total up the file system space, according to the rindex.
838  * @sdp: the filesystem
839  *
840  */
841 u64 gfs2_ri_total(struct gfs2_sbd *sdp)
842 {
843         u64 total_data = 0;     
844         struct inode *inode = sdp->sd_rindex;
845         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
846         char buf[sizeof(struct gfs2_rindex)];
847         int error, rgrps;
848
849         for (rgrps = 0;; rgrps++) {
850                 loff_t pos = rgrps * sizeof(struct gfs2_rindex);
851
852                 if (pos + sizeof(struct gfs2_rindex) > i_size_read(inode))
853                         break;
854                 error = gfs2_internal_read(ip, buf, &pos,
855                                            sizeof(struct gfs2_rindex));
856                 if (error != sizeof(struct gfs2_rindex))
857                         break;
858                 total_data += be32_to_cpu(((struct gfs2_rindex *)buf)->ri_data);
859         }
860         return total_data;
861 }
862
863 static int rgd_insert(struct gfs2_rgrpd *rgd)
864 {
865         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
866         struct rb_node **newn = &sdp->sd_rindex_tree.rb_node, *parent = NULL;
867
868         /* Figure out where to put new node */
869         while (*newn) {
870                 struct gfs2_rgrpd *cur = rb_entry(*newn, struct gfs2_rgrpd,
871                                                   rd_node);
872
873                 parent = *newn;
874                 if (rgd->rd_addr < cur->rd_addr)
875                         newn = &((*newn)->rb_left);
876                 else if (rgd->rd_addr > cur->rd_addr)
877                         newn = &((*newn)->rb_right);
878                 else
879                         return -EEXIST;
880         }
881
882         rb_link_node(&rgd->rd_node, parent, newn);
883         rb_insert_color(&rgd->rd_node, &sdp->sd_rindex_tree);
884         sdp->sd_rgrps++;
885         return 0;
886 }
887
888 /**
889  * read_rindex_entry - Pull in a new resource index entry from the disk
890  * @ip: Pointer to the rindex inode
891  *
892  * Returns: 0 on success, > 0 on EOF, error code otherwise
893  */
894
895 static int read_rindex_entry(struct gfs2_inode *ip)
896 {
897         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
898         loff_t pos = sdp->sd_rgrps * sizeof(struct gfs2_rindex);
899         struct gfs2_rindex buf;
900         int error;
901         struct gfs2_rgrpd *rgd;
902
903         if (pos >= i_size_read(&ip->i_inode))
904                 return 1;
905
906         error = gfs2_internal_read(ip, (char *)&buf, &pos,
907                                    sizeof(struct gfs2_rindex));
908
909         if (error != sizeof(struct gfs2_rindex))
910                 return (error == 0) ? 1 : error;
911
912         rgd = kmem_cache_zalloc(gfs2_rgrpd_cachep, GFP_NOFS);
913         error = -ENOMEM;
914         if (!rgd)
915                 return error;
916
917         rgd->rd_sbd = sdp;
918         rgd->rd_addr = be64_to_cpu(buf.ri_addr);
919         rgd->rd_length = be32_to_cpu(buf.ri_length);
920         rgd->rd_data0 = be64_to_cpu(buf.ri_data0);
921         rgd->rd_data = be32_to_cpu(buf.ri_data);
922         rgd->rd_bitbytes = be32_to_cpu(buf.ri_bitbytes);
923         spin_lock_init(&rgd->rd_rsspin);
924         mutex_init(&rgd->rd_mutex);
925
926         error = gfs2_glock_get(sdp, rgd->rd_addr,
927                                &gfs2_rgrp_glops, CREATE, &rgd->rd_gl);
928         if (error)
929                 goto fail;
930
931         error = compute_bitstructs(rgd);
932         if (error)
933                 goto fail_glock;
934
935         rgd->rd_rgl = (struct gfs2_rgrp_lvb *)rgd->rd_gl->gl_lksb.sb_lvbptr;
936         rgd->rd_flags &= ~(GFS2_RDF_UPTODATE | GFS2_RDF_PREFERRED);
937         if (rgd->rd_data > sdp->sd_max_rg_data)
938                 sdp->sd_max_rg_data = rgd->rd_data;
939         spin_lock(&sdp->sd_rindex_spin);
940         error = rgd_insert(rgd);
941         spin_unlock(&sdp->sd_rindex_spin);
942         if (!error) {
943                 glock_set_object(rgd->rd_gl, rgd);
944                 return 0;
945         }
946
947         error = 0; /* someone else read in the rgrp; free it and ignore it */
948 fail_glock:
949         gfs2_glock_put(rgd->rd_gl);
950
951 fail:
952         kfree(rgd->rd_bits);
953         rgd->rd_bits = NULL;
954         kmem_cache_free(gfs2_rgrpd_cachep, rgd);
955         return error;
956 }
957
958 /**
959  * set_rgrp_preferences - Run all the rgrps, selecting some we prefer to use
960  * @sdp: the GFS2 superblock
961  *
962  * The purpose of this function is to select a subset of the resource groups
963  * and mark them as PREFERRED. We do it in such a way that each node prefers
964  * to use a unique set of rgrps to minimize glock contention.
965  */
966 static void set_rgrp_preferences(struct gfs2_sbd *sdp)
967 {
968         struct gfs2_rgrpd *rgd, *first;
969         int i;
970
971         /* Skip an initial number of rgrps, based on this node's journal ID.
972            That should start each node out on its own set. */
973         rgd = gfs2_rgrpd_get_first(sdp);
974         for (i = 0; i < sdp->sd_lockstruct.ls_jid; i++)
975                 rgd = gfs2_rgrpd_get_next(rgd);
976         first = rgd;
977
978         do {
979                 rgd->rd_flags |= GFS2_RDF_PREFERRED;
980                 for (i = 0; i < sdp->sd_journals; i++) {
981                         rgd = gfs2_rgrpd_get_next(rgd);
982                         if (!rgd || rgd == first)
983                                 break;
984                 }
985         } while (rgd && rgd != first);
986 }
987
988 /**
989  * gfs2_ri_update - Pull in a new resource index from the disk
990  * @ip: pointer to the rindex inode
991  *
992  * Returns: 0 on successful update, error code otherwise
993  */
994
995 static int gfs2_ri_update(struct gfs2_inode *ip)
996 {
997         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
998         int error;
999
1000         do {
1001                 error = read_rindex_entry(ip);
1002         } while (error == 0);
1003
1004         if (error < 0)
1005                 return error;
1006
1007         if (RB_EMPTY_ROOT(&sdp->sd_rindex_tree)) {
1008                 fs_err(sdp, "no resource groups found in the file system.\n");
1009                 return -ENOENT;
1010         }
1011         set_rgrp_preferences(sdp);
1012
1013         sdp->sd_rindex_uptodate = 1;
1014         return 0;
1015 }
1016
1017 /**
1018  * gfs2_rindex_update - Update the rindex if required
1019  * @sdp: The GFS2 superblock
1020  *
1021  * We grab a lock on the rindex inode to make sure that it doesn't
1022  * change whilst we are performing an operation. We keep this lock
1023  * for quite long periods of time compared to other locks. This
1024  * doesn't matter, since it is shared and it is very, very rarely
1025  * accessed in the exclusive mode (i.e. only when expanding the filesystem).
1026  *
1027  * This makes sure that we're using the latest copy of the resource index
1028  * special file, which might have been updated if someone expanded the
1029  * filesystem (via gfs2_grow utility), which adds new resource groups.
1030  *
1031  * Returns: 0 on succeess, error code otherwise
1032  */
1033
1034 int gfs2_rindex_update(struct gfs2_sbd *sdp)
1035 {
1036         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(sdp->sd_rindex);
1037         struct gfs2_glock *gl = ip->i_gl;
1038         struct gfs2_holder ri_gh;
1039         int error = 0;
1040         int unlock_required = 0;
1041
1042         /* Read new copy from disk if we don't have the latest */
1043         if (!sdp->sd_rindex_uptodate) {
1044                 if (!gfs2_glock_is_locked_by_me(gl)) {
1045                         error = gfs2_glock_nq_init(gl, LM_ST_SHARED, 0, &ri_gh);
1046                         if (error)
1047                                 return error;
1048                         unlock_required = 1;
1049                 }
1050                 if (!sdp->sd_rindex_uptodate)
1051                         error = gfs2_ri_update(ip);
1052                 if (unlock_required)
1053                         gfs2_glock_dq_uninit(&ri_gh);
1054         }
1055
1056         return error;
1057 }
1058
1059 static void gfs2_rgrp_in(struct gfs2_rgrpd *rgd, const void *buf)
1060 {
1061         const struct gfs2_rgrp *str = buf;
1062         u32 rg_flags;
1063
1064         rg_flags = be32_to_cpu(str->rg_flags);
1065         rg_flags &= ~GFS2_RDF_MASK;
1066         rgd->rd_flags &= GFS2_RDF_MASK;
1067         rgd->rd_flags |= rg_flags;
1068         rgd->rd_free = be32_to_cpu(str->rg_free);
1069         rgd->rd_dinodes = be32_to_cpu(str->rg_dinodes);
1070         rgd->rd_igeneration = be64_to_cpu(str->rg_igeneration);
1071         /* rd_data0, rd_data and rd_bitbytes already set from rindex */
1072 }
1073
1074 static void gfs2_rgrp_ondisk2lvb(struct gfs2_rgrp_lvb *rgl, const void *buf)
1075 {
1076         const struct gfs2_rgrp *str = buf;
1077
1078         rgl->rl_magic = cpu_to_be32(GFS2_MAGIC);
1079         rgl->rl_flags = str->rg_flags;
1080         rgl->rl_free = str->rg_free;
1081         rgl->rl_dinodes = str->rg_dinodes;
1082         rgl->rl_igeneration = str->rg_igeneration;
1083         rgl->__pad = 0UL;
1084 }
1085
1086 static void gfs2_rgrp_out(struct gfs2_rgrpd *rgd, void *buf)
1087 {
1088         struct gfs2_rgrpd *next = gfs2_rgrpd_get_next(rgd);
1089         struct gfs2_rgrp *str = buf;
1090         u32 crc;
1091
1092         str->rg_flags = cpu_to_be32(rgd->rd_flags & ~GFS2_RDF_MASK);
1093         str->rg_free = cpu_to_be32(rgd->rd_free);
1094         str->rg_dinodes = cpu_to_be32(rgd->rd_dinodes);
1095         if (next == NULL)
1096                 str->rg_skip = 0;
1097         else if (next->rd_addr > rgd->rd_addr)
1098                 str->rg_skip = cpu_to_be32(next->rd_addr - rgd->rd_addr);
1099         str->rg_igeneration = cpu_to_be64(rgd->rd_igeneration);
1100         str->rg_data0 = cpu_to_be64(rgd->rd_data0);
1101         str->rg_data = cpu_to_be32(rgd->rd_data);
1102         str->rg_bitbytes = cpu_to_be32(rgd->rd_bitbytes);
1103         str->rg_crc = 0;
1104         crc = gfs2_disk_hash(buf, sizeof(struct gfs2_rgrp));
1105         str->rg_crc = cpu_to_be32(crc);
1106
1107         memset(&str->rg_reserved, 0, sizeof(str->rg_reserved));
1108         gfs2_rgrp_ondisk2lvb(rgd->rd_rgl, buf);
1109 }
1110
1111 static int gfs2_rgrp_lvb_valid(struct gfs2_rgrpd *rgd)
1112 {
1113         struct gfs2_rgrp_lvb *rgl = rgd->rd_rgl;
1114         struct gfs2_rgrp *str = (struct gfs2_rgrp *)rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data;
1115         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
1116         int valid = 1;
1117
1118         if (rgl->rl_flags != str->rg_flags) {
1119                 fs_warn(sdp, "GFS2: rgd: %llu lvb flag mismatch %u/%u",
1120                         (unsigned long long)rgd->rd_addr,
1121                        be32_to_cpu(rgl->rl_flags), be32_to_cpu(str->rg_flags));
1122                 valid = 0;
1123         }
1124         if (rgl->rl_free != str->rg_free) {
1125                 fs_warn(sdp, "GFS2: rgd: %llu lvb free mismatch %u/%u",
1126                         (unsigned long long)rgd->rd_addr,
1127                         be32_to_cpu(rgl->rl_free), be32_to_cpu(str->rg_free));
1128                 valid = 0;
1129         }
1130         if (rgl->rl_dinodes != str->rg_dinodes) {
1131                 fs_warn(sdp, "GFS2: rgd: %llu lvb dinode mismatch %u/%u",
1132                         (unsigned long long)rgd->rd_addr,
1133                         be32_to_cpu(rgl->rl_dinodes),
1134                         be32_to_cpu(str->rg_dinodes));
1135                 valid = 0;
1136         }
1137         if (rgl->rl_igeneration != str->rg_igeneration) {
1138                 fs_warn(sdp, "GFS2: rgd: %llu lvb igen mismatch %llu/%llu",
1139                         (unsigned long long)rgd->rd_addr,
1140                         (unsigned long long)be64_to_cpu(rgl->rl_igeneration),
1141                         (unsigned long long)be64_to_cpu(str->rg_igeneration));
1142                 valid = 0;
1143         }
1144         return valid;
1145 }
1146
1147 static u32 count_unlinked(struct gfs2_rgrpd *rgd)
1148 {
1149         struct gfs2_bitmap *bi;
1150         const u32 length = rgd->rd_length;
1151         const u8 *buffer = NULL;
1152         u32 i, goal, count = 0;
1153
1154         for (i = 0, bi = rgd->rd_bits; i < length; i++, bi++) {
1155                 goal = 0;
1156                 buffer = bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset;
1157                 WARN_ON(!buffer_uptodate(bi->bi_bh));
1158                 while (goal < bi->bi_blocks) {
1159                         goal = gfs2_bitfit(buffer, bi->bi_bytes, goal,
1160                                            GFS2_BLKST_UNLINKED);
1161                         if (goal == BFITNOENT)
1162                                 break;
1163                         count++;
1164                         goal++;
1165                 }
1166         }
1167
1168         return count;
1169 }
1170
1171 static void rgrp_set_bitmap_flags(struct gfs2_rgrpd *rgd)
1172 {
1173         struct gfs2_bitmap *bi;
1174         int x;
1175
1176         if (rgd->rd_free) {
1177                 for (x = 0; x < rgd->rd_length; x++) {
1178                         bi = rgd->rd_bits + x;
1179                         clear_bit(GBF_FULL, &bi->bi_flags);
1180                 }
1181         } else {
1182                 for (x = 0; x < rgd->rd_length; x++) {
1183                         bi = rgd->rd_bits + x;
1184                         set_bit(GBF_FULL, &bi->bi_flags);
1185                 }
1186         }
1187 }
1188
1189 /**
1190  * gfs2_rgrp_bh_get - Read in a RG's header and bitmaps
1191  * @rgd: the struct gfs2_rgrpd describing the RG to read in
1192  *
1193  * Read in all of a Resource Group's header and bitmap blocks.
1194  * Caller must eventually call gfs2_rgrp_brelse() to free the bitmaps.
1195  *
1196  * Returns: errno
1197  */
1198
1199 static int gfs2_rgrp_bh_get(struct gfs2_rgrpd *rgd)
1200 {
1201         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
1202         struct gfs2_glock *gl = rgd->rd_gl;
1203         unsigned int length = rgd->rd_length;
1204         struct gfs2_bitmap *bi;
1205         unsigned int x, y;
1206         int error;
1207
1208         if (rgd->rd_bits[0].bi_bh != NULL)
1209                 return 0;
1210
1211         for (x = 0; x < length; x++) {
1212                 bi = rgd->rd_bits + x;
1213                 error = gfs2_meta_read(gl, rgd->rd_addr + x, 0, 0, &bi->bi_bh);
1214                 if (error)
1215                         goto fail;
1216         }
1217
1218         for (y = length; y--;) {
1219                 bi = rgd->rd_bits + y;
1220                 error = gfs2_meta_wait(sdp, bi->bi_bh);
1221                 if (error)
1222                         goto fail;
1223                 if (gfs2_metatype_check(sdp, bi->bi_bh, y ? GFS2_METATYPE_RB :
1224                                               GFS2_METATYPE_RG)) {
1225                         error = -EIO;
1226                         goto fail;
1227                 }
1228         }
1229
1230         if (!(rgd->rd_flags & GFS2_RDF_UPTODATE)) {
1231                 gfs2_rgrp_in(rgd, (rgd->rd_bits[0].bi_bh)->b_data);
1232                 rgrp_set_bitmap_flags(rgd);
1233                 rgd->rd_flags |= (GFS2_RDF_UPTODATE | GFS2_RDF_CHECK);
1234                 rgd->rd_free_clone = rgd->rd_free;
1235                 BUG_ON(rgd->rd_reserved);
1236                 /* max out the rgrp allocation failure point */
1237                 rgd->rd_extfail_pt = rgd->rd_free;
1238         }
1239         if (cpu_to_be32(GFS2_MAGIC) != rgd->rd_rgl->rl_magic) {
1240                 rgd->rd_rgl->rl_unlinked = cpu_to_be32(count_unlinked(rgd));
1241                 gfs2_rgrp_ondisk2lvb(rgd->rd_rgl,
1242                                      rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
1243         }
1244         else if (sdp->sd_args.ar_rgrplvb) {
1245                 if (!gfs2_rgrp_lvb_valid(rgd)){
1246                         gfs2_consist_rgrpd(rgd);
1247                         error = -EIO;
1248                         goto fail;
1249                 }
1250                 if (rgd->rd_rgl->rl_unlinked == 0)
1251                         rgd->rd_flags &= ~GFS2_RDF_CHECK;
1252         }
1253         return 0;
1254
1255 fail:
1256         while (x--) {
1257                 bi = rgd->rd_bits + x;
1258                 brelse(bi->bi_bh);
1259                 bi->bi_bh = NULL;
1260                 gfs2_assert_warn(sdp, !bi->bi_clone);
1261         }
1262
1263         return error;
1264 }
1265
1266 static int update_rgrp_lvb(struct gfs2_rgrpd *rgd)
1267 {
1268         u32 rl_flags;
1269
1270         if (rgd->rd_flags & GFS2_RDF_UPTODATE)
1271                 return 0;
1272
1273         if (cpu_to_be32(GFS2_MAGIC) != rgd->rd_rgl->rl_magic)
1274                 return gfs2_rgrp_bh_get(rgd);
1275
1276         rl_flags = be32_to_cpu(rgd->rd_rgl->rl_flags);
1277         rl_flags &= ~GFS2_RDF_MASK;
1278         rgd->rd_flags &= GFS2_RDF_MASK;
1279         rgd->rd_flags |= (rl_flags | GFS2_RDF_CHECK);
1280         if (rgd->rd_rgl->rl_unlinked == 0)
1281                 rgd->rd_flags &= ~GFS2_RDF_CHECK;
1282         rgd->rd_free = be32_to_cpu(rgd->rd_rgl->rl_free);
1283         rgrp_set_bitmap_flags(rgd);
1284         rgd->rd_free_clone = rgd->rd_free;
1285         BUG_ON(rgd->rd_reserved);
1286         /* max out the rgrp allocation failure point */
1287         rgd->rd_extfail_pt = rgd->rd_free;
1288         rgd->rd_dinodes = be32_to_cpu(rgd->rd_rgl->rl_dinodes);
1289         rgd->rd_igeneration = be64_to_cpu(rgd->rd_rgl->rl_igeneration);
1290         return 0;
1291 }
1292
1293 int gfs2_rgrp_go_lock(struct gfs2_holder *gh)
1294 {
1295         struct gfs2_rgrpd *rgd = gh->gh_gl->gl_object;
1296         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
1297
1298         if (gh->gh_flags & GL_SKIP && sdp->sd_args.ar_rgrplvb)
1299                 return 0;
1300         return gfs2_rgrp_bh_get(rgd);
1301 }
1302
1303 /**
1304  * gfs2_rgrp_brelse - Release RG bitmaps read in with gfs2_rgrp_bh_get()
1305  * @rgd: The resource group
1306  *
1307  */
1308
1309 void gfs2_rgrp_brelse(struct gfs2_rgrpd *rgd)
1310 {
1311         int x, length = rgd->rd_length;
1312
1313         for (x = 0; x < length; x++) {
1314                 struct gfs2_bitmap *bi = rgd->rd_bits + x;
1315                 if (bi->bi_bh) {
1316                         brelse(bi->bi_bh);
1317                         bi->bi_bh = NULL;
1318                 }
1319         }
1320 }
1321
1322 int gfs2_rgrp_send_discards(struct gfs2_sbd *sdp, u64 offset,
1323                              struct buffer_head *bh,
1324                              const struct gfs2_bitmap *bi, unsigned minlen, u64 *ptrimmed)
1325 {
1326         struct super_block *sb = sdp->sd_vfs;
1327         u64 blk;
1328         sector_t start = 0;
1329         sector_t nr_blks = 0;
1330         int rv;
1331         unsigned int x;
1332         u32 trimmed = 0;
1333         u8 diff;
1334
1335         for (x = 0; x < bi->bi_bytes; x++) {
1336                 const u8 *clone = bi->bi_clone ? bi->bi_clone : bi->bi_bh->b_data;
1337                 clone += bi->bi_offset;
1338                 clone += x;
1339                 if (bh) {
1340                         const u8 *orig = bh->b_data + bi->bi_offset + x;
1341                         diff = ~(*orig | (*orig >> 1)) & (*clone | (*clone >> 1));
1342                 } else {
1343                         diff = ~(*clone | (*clone >> 1));
1344                 }
1345                 diff &= 0x55;
1346                 if (diff == 0)
1347                         continue;
1348                 blk = offset + ((bi->bi_start + x) * GFS2_NBBY);
1349                 while(diff) {
1350                         if (diff & 1) {
1351                                 if (nr_blks == 0)
1352                                         goto start_new_extent;
1353                                 if ((start + nr_blks) != blk) {
1354                                         if (nr_blks >= minlen) {
1355                                                 rv = sb_issue_discard(sb,
1356                                                         start, nr_blks,
1357                                                         GFP_NOFS, 0);
1358                                                 if (rv)
1359                                                         goto fail;
1360                                                 trimmed += nr_blks;
1361                                         }
1362                                         nr_blks = 0;
1363 start_new_extent:
1364                                         start = blk;
1365                                 }
1366                                 nr_blks++;
1367                         }
1368                         diff >>= 2;
1369                         blk++;
1370                 }
1371         }
1372         if (nr_blks >= minlen) {
1373                 rv = sb_issue_discard(sb, start, nr_blks, GFP_NOFS, 0);
1374                 if (rv)
1375                         goto fail;
1376                 trimmed += nr_blks;
1377         }
1378         if (ptrimmed)
1379                 *ptrimmed = trimmed;
1380         return 0;
1381
1382 fail:
1383         if (sdp->sd_args.ar_discard)
1384                 fs_warn(sdp, "error %d on discard request, turning discards off for this filesystem\n", rv);
1385         sdp->sd_args.ar_discard = 0;
1386         return -EIO;
1387 }
1388
1389 /**
1390  * gfs2_fitrim - Generate discard requests for unused bits of the filesystem
1391  * @filp: Any file on the filesystem
1392  * @argp: Pointer to the arguments (also used to pass result)
1393  *
1394  * Returns: 0 on success, otherwise error code
1395  */
1396
1397 int gfs2_fitrim(struct file *filp, void __user *argp)
1398 {
1399         struct inode *inode = file_inode(filp);
1400         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1401         struct request_queue *q = bdev_get_queue(sdp->sd_vfs->s_bdev);
1402         struct buffer_head *bh;
1403         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1404         struct gfs2_rgrpd *rgd_end;
1405         struct gfs2_holder gh;
1406         struct fstrim_range r;
1407         int ret = 0;
1408         u64 amt;
1409         u64 trimmed = 0;
1410         u64 start, end, minlen;
1411         unsigned int x;
1412         unsigned bs_shift = sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
1413
1414         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
1415                 return -EPERM;
1416
1417         if (!test_bit(SDF_JOURNAL_LIVE, &sdp->sd_flags))
1418                 return -EROFS;
1419
1420         if (!blk_queue_discard(q))
1421                 return -EOPNOTSUPP;
1422
1423         if (copy_from_user(&r, argp, sizeof(r)))
1424                 return -EFAULT;
1425
1426         ret = gfs2_rindex_update(sdp);
1427         if (ret)
1428                 return ret;
1429
1430         start = r.start >> bs_shift;
1431         end = start + (r.len >> bs_shift);
1432         minlen = max_t(u64, r.minlen, sdp->sd_sb.sb_bsize);
1433         minlen = max_t(u64, minlen,
1434                        q->limits.discard_granularity) >> bs_shift;
1435
1436         if (end <= start || minlen > sdp->sd_max_rg_data)
1437                 return -EINVAL;
1438
1439         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, start, 0);
1440         rgd_end = gfs2_blk2rgrpd(sdp, end, 0);
1441
1442         if ((gfs2_rgrpd_get_first(sdp) == gfs2_rgrpd_get_next(rgd_end))
1443             && (start > rgd_end->rd_data0 + rgd_end->rd_data))
1444                 return -EINVAL; /* start is beyond the end of the fs */
1445
1446         while (1) {
1447
1448                 ret = gfs2_glock_nq_init(rgd->rd_gl, LM_ST_EXCLUSIVE,
1449                                          LM_FLAG_NODE_SCOPE, &gh);
1450                 if (ret)
1451                         goto out;
1452
1453                 if (!(rgd->rd_flags & GFS2_RGF_TRIMMED)) {
1454                         /* Trim each bitmap in the rgrp */
1455                         for (x = 0; x < rgd->rd_length; x++) {
1456                                 struct gfs2_bitmap *bi = rgd->rd_bits + x;
1457                                 rgrp_lock_local(rgd);
1458                                 ret = gfs2_rgrp_send_discards(sdp,
1459                                                 rgd->rd_data0, NULL, bi, minlen,
1460                                                 &amt);
1461                                 rgrp_unlock_local(rgd);
1462                                 if (ret) {
1463                                         gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
1464                                         goto out;
1465                                 }
1466                                 trimmed += amt;
1467                         }
1468
1469                         /* Mark rgrp as having been trimmed */
1470                         ret = gfs2_trans_begin(sdp, RES_RG_HDR, 0);
1471                         if (ret == 0) {
1472                                 bh = rgd->rd_bits[0].bi_bh;
1473                                 rgrp_lock_local(rgd);
1474                                 rgd->rd_flags |= GFS2_RGF_TRIMMED;
1475                                 gfs2_trans_add_meta(rgd->rd_gl, bh);
1476                                 gfs2_rgrp_out(rgd, bh->b_data);
1477                                 rgrp_unlock_local(rgd);
1478                                 gfs2_trans_end(sdp);
1479                         }
1480                 }
1481                 gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
1482
1483                 if (rgd == rgd_end)
1484                         break;
1485
1486                 rgd = gfs2_rgrpd_get_next(rgd);
1487         }
1488
1489 out:
1490         r.len = trimmed << bs_shift;
1491         if (copy_to_user(argp, &r, sizeof(r)))
1492                 return -EFAULT;
1493
1494         return ret;
1495 }
1496
1497 /**
1498  * rs_insert - insert a new multi-block reservation into the rgrp's rb_tree
1499  * @ip: the inode structure
1500  *
1501  */
1502 static void rs_insert(struct gfs2_inode *ip)
1503 {
1504         struct rb_node **newn, *parent = NULL;
1505         int rc;
1506         struct gfs2_blkreserv *rs = &ip->i_res;
1507         struct gfs2_rgrpd *rgd = rs->rs_rgd;
1508
1509         BUG_ON(gfs2_rs_active(rs));
1510
1511         spin_lock(&rgd->rd_rsspin);
1512         newn = &rgd->rd_rstree.rb_node;
1513         while (*newn) {
1514                 struct gfs2_blkreserv *cur =
1515                         rb_entry(*newn, struct gfs2_blkreserv, rs_node);
1516
1517                 parent = *newn;
1518                 rc = rs_cmp(rs->rs_start, rs->rs_requested, cur);
1519                 if (rc > 0)
1520                         newn = &((*newn)->rb_right);
1521                 else if (rc < 0)
1522                         newn = &((*newn)->rb_left);
1523                 else {
1524                         spin_unlock(&rgd->rd_rsspin);
1525                         WARN_ON(1);
1526                         return;
1527                 }
1528         }
1529
1530         rb_link_node(&rs->rs_node, parent, newn);
1531         rb_insert_color(&rs->rs_node, &rgd->rd_rstree);
1532
1533         /* Do our rgrp accounting for the reservation */
1534         rgd->rd_requested += rs->rs_requested; /* blocks requested */
1535         spin_unlock(&rgd->rd_rsspin);
1536         trace_gfs2_rs(rs, TRACE_RS_INSERT);
1537 }
1538
1539 /**
1540  * rgd_free - return the number of free blocks we can allocate
1541  * @rgd: the resource group
1542  * @rs: The reservation to free
1543  *
1544  * This function returns the number of free blocks for an rgrp.
1545  * That's the clone-free blocks (blocks that are free, not including those
1546  * still being used for unlinked files that haven't been deleted.)
1547  *
1548  * It also subtracts any blocks reserved by someone else, but does not
1549  * include free blocks that are still part of our current reservation,
1550  * because obviously we can (and will) allocate them.
1551  */
1552 static inline u32 rgd_free(struct gfs2_rgrpd *rgd, struct gfs2_blkreserv *rs)
1553 {
1554         u32 tot_reserved, tot_free;
1555
1556         if (WARN_ON_ONCE(rgd->rd_requested < rs->rs_requested))
1557                 return 0;
1558         tot_reserved = rgd->rd_requested - rs->rs_requested;
1559
1560         if (rgd->rd_free_clone < tot_reserved)
1561                 tot_reserved = 0;
1562
1563         tot_free = rgd->rd_free_clone - tot_reserved;
1564
1565         return tot_free;
1566 }
1567
1568 /**
1569  * rg_mblk_search - find a group of multiple free blocks to form a reservation
1570  * @rgd: the resource group descriptor
1571  * @ip: pointer to the inode for which we're reserving blocks
1572  * @ap: the allocation parameters
1573  *
1574  */
1575
1576 static void rg_mblk_search(struct gfs2_rgrpd *rgd, struct gfs2_inode *ip,
1577                            const struct gfs2_alloc_parms *ap)
1578 {
1579         struct gfs2_rbm rbm = { .rgd = rgd, };
1580         u64 goal;
1581         struct gfs2_blkreserv *rs = &ip->i_res;
1582         u32 extlen;
1583         u32 free_blocks, blocks_available;
1584         int ret;
1585         struct inode *inode = &ip->i_inode;
1586
1587         spin_lock(&rgd->rd_rsspin);
1588         free_blocks = rgd_free(rgd, rs);
1589         if (rgd->rd_free_clone < rgd->rd_requested)
1590                 free_blocks = 0;
1591         blocks_available = rgd->rd_free_clone - rgd->rd_reserved;
1592         if (rgd == rs->rs_rgd)
1593                 blocks_available += rs->rs_reserved;
1594         spin_unlock(&rgd->rd_rsspin);
1595
1596         if (S_ISDIR(inode->i_mode))
1597                 extlen = 1;
1598         else {
1599                 extlen = max_t(u32, atomic_read(&ip->i_sizehint), ap->target);
1600                 extlen = clamp(extlen, (u32)RGRP_RSRV_MINBLKS, free_blocks);
1601         }
1602         if (free_blocks < extlen || blocks_available < extlen)
1603                 return;
1604
1605         /* Find bitmap block that contains bits for goal block */
1606         if (rgrp_contains_block(rgd, ip->i_goal))
1607                 goal = ip->i_goal;
1608         else
1609                 goal = rgd->rd_last_alloc + rgd->rd_data0;
1610
1611         if (WARN_ON(gfs2_rbm_from_block(&rbm, goal)))
1612                 return;
1613
1614         ret = gfs2_rbm_find(&rbm, GFS2_BLKST_FREE, &extlen, &ip->i_res, true);
1615         if (ret == 0) {
1616                 rs->rs_start = gfs2_rbm_to_block(&rbm);
1617                 rs->rs_requested = extlen;
1618                 rs_insert(ip);
1619         } else {
1620                 if (goal == rgd->rd_last_alloc + rgd->rd_data0)
1621                         rgd->rd_last_alloc = 0;
1622         }
1623 }
1624
1625 /**
1626  * gfs2_next_unreserved_block - Return next block that is not reserved
1627  * @rgd: The resource group
1628  * @block: The starting block
1629  * @length: The required length
1630  * @ignore_rs: Reservation to ignore
1631  *
1632  * If the block does not appear in any reservation, then return the
1633  * block number unchanged. If it does appear in the reservation, then
1634  * keep looking through the tree of reservations in order to find the
1635  * first block number which is not reserved.
1636  */
1637
1638 static u64 gfs2_next_unreserved_block(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 block,
1639                                       u32 length,
1640                                       struct gfs2_blkreserv *ignore_rs)
1641 {
1642         struct gfs2_blkreserv *rs;
1643         struct rb_node *n;
1644         int rc;
1645
1646         spin_lock(&rgd->rd_rsspin);
1647         n = rgd->rd_rstree.rb_node;
1648         while (n) {
1649                 rs = rb_entry(n, struct gfs2_blkreserv, rs_node);
1650                 rc = rs_cmp(block, length, rs);
1651                 if (rc < 0)
1652                         n = n->rb_left;
1653                 else if (rc > 0)
1654                         n = n->rb_right;
1655                 else
1656                         break;
1657         }
1658
1659         if (n) {
1660                 while (rs_cmp(block, length, rs) == 0 && rs != ignore_rs) {
1661                         block = rs->rs_start + rs->rs_requested;
1662                         n = n->rb_right;
1663                         if (n == NULL)
1664                                 break;
1665                         rs = rb_entry(n, struct gfs2_blkreserv, rs_node);
1666                 }
1667         }
1668
1669         spin_unlock(&rgd->rd_rsspin);
1670         return block;
1671 }
1672
1673 /**
1674  * gfs2_reservation_check_and_update - Check for reservations during block alloc
1675  * @rbm: The current position in the resource group
1676  * @rs: Our own reservation
1677  * @minext: The minimum extent length
1678  * @maxext: A pointer to the maximum extent structure
1679  *
1680  * This checks the current position in the rgrp to see whether there is
1681  * a reservation covering this block. If not then this function is a
1682  * no-op. If there is, then the position is moved to the end of the
1683  * contiguous reservation(s) so that we are pointing at the first
1684  * non-reserved block.
1685  *
1686  * Returns: 0 if no reservation, 1 if @rbm has changed, otherwise an error
1687  */
1688
1689 static int gfs2_reservation_check_and_update(struct gfs2_rbm *rbm,
1690                                              struct gfs2_blkreserv *rs,
1691                                              u32 minext,
1692                                              struct gfs2_extent *maxext)
1693 {
1694         u64 block = gfs2_rbm_to_block(rbm);
1695         u32 extlen = 1;
1696         u64 nblock;
1697
1698         /*
1699          * If we have a minimum extent length, then skip over any extent
1700          * which is less than the min extent length in size.
1701          */
1702         if (minext > 1) {
1703                 extlen = gfs2_free_extlen(rbm, minext);
1704                 if (extlen <= maxext->len)
1705                         goto fail;
1706         }
1707
1708         /*
1709          * Check the extent which has been found against the reservations
1710          * and skip if parts of it are already reserved
1711          */
1712         nblock = gfs2_next_unreserved_block(rbm->rgd, block, extlen, rs);
1713         if (nblock == block) {
1714                 if (!minext || extlen >= minext)
1715                         return 0;
1716
1717                 if (extlen > maxext->len) {
1718                         maxext->len = extlen;
1719                         maxext->rbm = *rbm;
1720                 }
1721         } else {
1722                 u64 len = nblock - block;
1723                 if (len >= (u64)1 << 32)
1724                         return -E2BIG;
1725                 extlen = len;
1726         }
1727 fail:
1728         if (gfs2_rbm_add(rbm, extlen))
1729                 return -E2BIG;
1730         return 1;
1731 }
1732
1733 /**
1734  * gfs2_rbm_find - Look for blocks of a particular state
1735  * @rbm: Value/result starting position and final position
1736  * @state: The state which we want to find
1737  * @minext: Pointer to the requested extent length
1738  *          This is updated to be the actual reservation size.
1739  * @rs: Our own reservation (NULL to skip checking for reservations)
1740  * @nowrap: Stop looking at the end of the rgrp, rather than wrapping
1741  *          around until we've reached the starting point.
1742  *
1743  * Side effects:
1744  * - If looking for free blocks, we set GBF_FULL on each bitmap which
1745  *   has no free blocks in it.
1746  * - If looking for free blocks, we set rd_extfail_pt on each rgrp which
1747  *   has come up short on a free block search.
1748  *
1749  * Returns: 0 on success, -ENOSPC if there is no block of the requested state
1750  */
1751
1752 static int gfs2_rbm_find(struct gfs2_rbm *rbm, u8 state, u32 *minext,
1753                          struct gfs2_blkreserv *rs, bool nowrap)
1754 {
1755         bool scan_from_start = rbm->bii == 0 && rbm->offset == 0;
1756         struct buffer_head *bh;
1757         int last_bii;
1758         u32 offset;
1759         u8 *buffer;
1760         bool wrapped = false;
1761         int ret;
1762         struct gfs2_bitmap *bi;
1763         struct gfs2_extent maxext = { .rbm.rgd = rbm->rgd, };
1764
1765         /*
1766          * Determine the last bitmap to search.  If we're not starting at the
1767          * beginning of a bitmap, we need to search that bitmap twice to scan
1768          * the entire resource group.
1769          */
1770         last_bii = rbm->bii - (rbm->offset == 0);
1771
1772         while(1) {
1773                 bi = rbm_bi(rbm);
1774                 if (test_bit(GBF_FULL, &bi->bi_flags) &&
1775                     (state == GFS2_BLKST_FREE))
1776                         goto next_bitmap;
1777
1778                 bh = bi->bi_bh;
1779                 buffer = bh->b_data + bi->bi_offset;
1780                 WARN_ON(!buffer_uptodate(bh));
1781                 if (state != GFS2_BLKST_UNLINKED && bi->bi_clone)
1782                         buffer = bi->bi_clone + bi->bi_offset;
1783                 offset = gfs2_bitfit(buffer, bi->bi_bytes, rbm->offset, state);
1784                 if (offset == BFITNOENT) {
1785                         if (state == GFS2_BLKST_FREE && rbm->offset == 0)
1786                                 set_bit(GBF_FULL, &bi->bi_flags);
1787                         goto next_bitmap;
1788                 }
1789                 rbm->offset = offset;
1790                 if (!rs || !minext)
1791                         return 0;
1792
1793                 ret = gfs2_reservation_check_and_update(rbm, rs, *minext,
1794                                                         &maxext);
1795                 if (ret == 0)
1796                         return 0;
1797                 if (ret > 0)
1798                         goto next_iter;
1799                 if (ret == -E2BIG) {
1800                         rbm->bii = 0;
1801                         rbm->offset = 0;
1802                         goto res_covered_end_of_rgrp;
1803                 }
1804                 return ret;
1805
1806 next_bitmap:    /* Find next bitmap in the rgrp */
1807                 rbm->offset = 0;
1808                 rbm->bii++;
1809                 if (rbm->bii == rbm->rgd->rd_length)
1810                         rbm->bii = 0;
1811 res_covered_end_of_rgrp:
1812                 if (rbm->bii == 0) {
1813                         if (wrapped)
1814                                 break;
1815                         wrapped = true;
1816                         if (nowrap)
1817                                 break;
1818                 }
1819 next_iter:
1820                 /* Have we scanned the entire resource group? */
1821                 if (wrapped && rbm->bii > last_bii)
1822                         break;
1823         }
1824
1825         if (state != GFS2_BLKST_FREE)
1826                 return -ENOSPC;
1827
1828         /* If the extent was too small, and it's smaller than the smallest
1829            to have failed before, remember for future reference that it's
1830            useless to search this rgrp again for this amount or more. */
1831         if (wrapped && (scan_from_start || rbm->bii > last_bii) &&
1832             *minext < rbm->rgd->rd_extfail_pt)
1833                 rbm->rgd->rd_extfail_pt = *minext - 1;
1834
1835         /* If the maximum extent we found is big enough to fulfill the
1836            minimum requirements, use it anyway. */
1837         if (maxext.len) {
1838                 *rbm = maxext.rbm;
1839                 *minext = maxext.len;
1840                 return 0;
1841         }
1842
1843         return -ENOSPC;
1844 }
1845
1846 /**
1847  * try_rgrp_unlink - Look for any unlinked, allocated, but unused inodes
1848  * @rgd: The rgrp
1849  * @last_unlinked: block address of the last dinode we unlinked
1850  * @skip: block address we should explicitly not unlink
1851  *
1852  * Returns: 0 if no error
1853  *          The inode, if one has been found, in inode.
1854  */
1855
1856 static void try_rgrp_unlink(struct gfs2_rgrpd *rgd, u64 *last_unlinked, u64 skip)
1857 {
1858         u64 block;
1859         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
1860         struct gfs2_glock *gl;
1861         struct gfs2_inode *ip;
1862         int error;
1863         int found = 0;
1864         struct gfs2_rbm rbm = { .rgd = rgd, .bii = 0, .offset = 0 };
1865
1866         while (1) {
1867                 error = gfs2_rbm_find(&rbm, GFS2_BLKST_UNLINKED, NULL, NULL,
1868                                       true);
1869                 if (error == -ENOSPC)
1870                         break;
1871                 if (WARN_ON_ONCE(error))
1872                         break;
1873
1874                 block = gfs2_rbm_to_block(&rbm);
1875                 if (gfs2_rbm_from_block(&rbm, block + 1))
1876                         break;
1877                 if (*last_unlinked != NO_BLOCK && block <= *last_unlinked)
1878                         continue;
1879                 if (block == skip)
1880                         continue;
1881                 *last_unlinked = block;
1882
1883                 error = gfs2_glock_get(sdp, block, &gfs2_iopen_glops, CREATE, &gl);
1884                 if (error)
1885                         continue;
1886
1887                 /* If the inode is already in cache, we can ignore it here
1888                  * because the existing inode disposal code will deal with
1889                  * it when all refs have gone away. Accessing gl_object like
1890                  * this is not safe in general. Here it is ok because we do
1891                  * not dereference the pointer, and we only need an approx
1892                  * answer to whether it is NULL or not.
1893                  */
1894                 ip = gl->gl_object;
1895
1896                 if (ip || !gfs2_queue_delete_work(gl, 0))
1897                         gfs2_glock_put(gl);
1898                 else
1899                         found++;
1900
1901                 /* Limit reclaim to sensible number of tasks */
1902                 if (found > NR_CPUS)
1903                         return;
1904         }
1905
1906         rgd->rd_flags &= ~GFS2_RDF_CHECK;
1907         return;
1908 }
1909
1910 /**
1911  * gfs2_rgrp_congested - Use stats to figure out whether an rgrp is congested
1912  * @rgd: The rgrp in question
1913  * @loops: An indication of how picky we can be (0=very, 1=less so)
1914  *
1915  * This function uses the recently added glock statistics in order to
1916  * figure out whether a parciular resource group is suffering from
1917  * contention from multiple nodes. This is done purely on the basis
1918  * of timings, since this is the only data we have to work with and
1919  * our aim here is to reject a resource group which is highly contended
1920  * but (very important) not to do this too often in order to ensure that
1921  * we do not land up introducing fragmentation by changing resource
1922  * groups when not actually required.
1923  *
1924  * The calculation is fairly simple, we want to know whether the SRTTB
1925  * (i.e. smoothed round trip time for blocking operations) to acquire
1926  * the lock for this rgrp's glock is significantly greater than the
1927  * time taken for resource groups on average. We introduce a margin in
1928  * the form of the variable @var which is computed as the sum of the two
1929  * respective variences, and multiplied by a factor depending on @loops
1930  * and whether we have a lot of data to base the decision on. This is
1931  * then tested against the square difference of the means in order to
1932  * decide whether the result is statistically significant or not.
1933  *
1934  * Returns: A boolean verdict on the congestion status
1935  */
1936
1937 static bool gfs2_rgrp_congested(const struct gfs2_rgrpd *rgd, int loops)
1938 {
1939         const struct gfs2_glock *gl = rgd->rd_gl;
1940         const struct gfs2_sbd *sdp = gl->gl_name.ln_sbd;
1941         struct gfs2_lkstats *st;
1942         u64 r_dcount, l_dcount;
1943         u64 l_srttb, a_srttb = 0;
1944         s64 srttb_diff;
1945         u64 sqr_diff;
1946         u64 var;
1947         int cpu, nonzero = 0;
1948
1949         preempt_disable();
1950         for_each_present_cpu(cpu) {
1951                 st = &per_cpu_ptr(sdp->sd_lkstats, cpu)->lkstats[LM_TYPE_RGRP];
1952                 if (st->stats[GFS2_LKS_SRTTB]) {
1953                         a_srttb += st->stats[GFS2_LKS_SRTTB];
1954                         nonzero++;
1955                 }
1956         }
1957         st = &this_cpu_ptr(sdp->sd_lkstats)->lkstats[LM_TYPE_RGRP];
1958         if (nonzero)
1959                 do_div(a_srttb, nonzero);
1960         r_dcount = st->stats[GFS2_LKS_DCOUNT];
1961         var = st->stats[GFS2_LKS_SRTTVARB] +
1962               gl->gl_stats.stats[GFS2_LKS_SRTTVARB];
1963         preempt_enable();
1964
1965         l_srttb = gl->gl_stats.stats[GFS2_LKS_SRTTB];
1966         l_dcount = gl->gl_stats.stats[GFS2_LKS_DCOUNT];
1967
1968         if ((l_dcount < 1) || (r_dcount < 1) || (a_srttb == 0))
1969                 return false;
1970
1971         srttb_diff = a_srttb - l_srttb;
1972         sqr_diff = srttb_diff * srttb_diff;
1973
1974         var *= 2;
1975         if (l_dcount < 8 || r_dcount < 8)
1976                 var *= 2;
1977         if (loops == 1)
1978                 var *= 2;
1979
1980         return ((srttb_diff < 0) && (sqr_diff > var));
1981 }
1982
1983 /**
1984  * gfs2_rgrp_used_recently
1985  * @rs: The block reservation with the rgrp to test
1986  * @msecs: The time limit in milliseconds
1987  *
1988  * Returns: True if the rgrp glock has been used within the time limit
1989  */
1990 static bool gfs2_rgrp_used_recently(const struct gfs2_blkreserv *rs,
1991                                     u64 msecs)
1992 {
1993         u64 tdiff;
1994
1995         tdiff = ktime_to_ns(ktime_sub(ktime_get_real(),
1996                             rs->rs_rgd->rd_gl->gl_dstamp));
1997
1998         return tdiff > (msecs * 1000 * 1000);
1999 }
2000
2001 static u32 gfs2_orlov_skip(const struct gfs2_inode *ip)
2002 {
2003         const struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
2004         u32 skip;
2005
2006         get_random_bytes(&skip, sizeof(skip));
2007         return skip % sdp->sd_rgrps;
2008 }
2009
2010 static bool gfs2_select_rgrp(struct gfs2_rgrpd **pos, const struct gfs2_rgrpd *begin)
2011 {
2012         struct gfs2_rgrpd *rgd = *pos;
2013         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
2014
2015         rgd = gfs2_rgrpd_get_next(rgd);
2016         if (rgd == NULL)
2017                 rgd = gfs2_rgrpd_get_first(sdp);
2018         *pos = rgd;
2019         if (rgd != begin) /* If we didn't wrap */
2020                 return true;
2021         return false;
2022 }
2023
2024 /**
2025  * fast_to_acquire - determine if a resource group will be fast to acquire
2026  * @rgd: The rgrp
2027  *
2028  * If this is one of our preferred rgrps, it should be quicker to acquire,
2029  * because we tried to set ourselves up as dlm lock master.
2030  */
2031 static inline int fast_to_acquire(struct gfs2_rgrpd *rgd)
2032 {
2033         struct gfs2_glock *gl = rgd->rd_gl;
2034
2035         if (gl->gl_state != LM_ST_UNLOCKED && list_empty(&gl->gl_holders) &&
2036             !test_bit(GLF_DEMOTE_IN_PROGRESS, &gl->gl_flags) &&
2037             !test_bit(GLF_DEMOTE, &gl->gl_flags))
2038                 return 1;
2039         if (rgd->rd_flags & GFS2_RDF_PREFERRED)
2040                 return 1;
2041         return 0;
2042 }
2043
2044 /**
2045  * gfs2_inplace_reserve - Reserve space in the filesystem
2046  * @ip: the inode to reserve space for
2047  * @ap: the allocation parameters
2048  *
2049  * We try our best to find an rgrp that has at least ap->target blocks
2050  * available. After a couple of passes (loops == 2), the prospects of finding
2051  * such an rgrp diminish. At this stage, we return the first rgrp that has
2052  * at least ap->min_target blocks available.
2053  *
2054  * Returns: 0 on success,
2055  *          -ENOMEM if a suitable rgrp can't be found
2056  *          errno otherwise
2057  */
2058
2059 int gfs2_inplace_reserve(struct gfs2_inode *ip, struct gfs2_alloc_parms *ap)
2060 {
2061         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
2062         struct gfs2_rgrpd *begin = NULL;
2063         struct gfs2_blkreserv *rs = &ip->i_res;
2064         int error = 0, flags = LM_FLAG_NODE_SCOPE;
2065         bool rg_locked;
2066         u64 last_unlinked = NO_BLOCK;
2067         u32 target = ap->target;
2068         int loops = 0;
2069         u32 free_blocks, blocks_available, skip = 0;
2070
2071         BUG_ON(rs->rs_reserved);
2072
2073         if (sdp->sd_args.ar_rgrplvb)
2074                 flags |= GL_SKIP;
2075         if (gfs2_assert_warn(sdp, target))
2076                 return -EINVAL;
2077         if (gfs2_rs_active(rs)) {
2078                 begin = rs->rs_rgd;
2079         } else if (rs->rs_rgd &&
2080                    rgrp_contains_block(rs->rs_rgd, ip->i_goal)) {
2081                 begin = rs->rs_rgd;
2082         } else {
2083                 check_and_update_goal(ip);
2084                 rs->rs_rgd = begin = gfs2_blk2rgrpd(sdp, ip->i_goal, 1);
2085         }
2086         if (S_ISDIR(ip->i_inode.i_mode) && (ap->aflags & GFS2_AF_ORLOV))
2087                 skip = gfs2_orlov_skip(ip);
2088         if (rs->rs_rgd == NULL)
2089                 return -EBADSLT;
2090
2091         while (loops < 3) {
2092                 struct gfs2_rgrpd *rgd;
2093
2094                 rg_locked = gfs2_glock_is_locked_by_me(rs->rs_rgd->rd_gl);
2095                 if (rg_locked) {
2096                         rgrp_lock_local(rs->rs_rgd);
2097                 } else {
2098                         if (skip && skip--)
2099                                 goto next_rgrp;
2100                         if (!gfs2_rs_active(rs)) {
2101                                 if (loops == 0 &&
2102                                     !fast_to_acquire(rs->rs_rgd))
2103                                         goto next_rgrp;
2104                                 if ((loops < 2) &&
2105                                     gfs2_rgrp_used_recently(rs, 1000) &&
2106                                     gfs2_rgrp_congested(rs->rs_rgd, loops))
2107                                         goto next_rgrp;
2108                         }
2109                         error = gfs2_glock_nq_init(rs->rs_rgd->rd_gl,
2110                                                    LM_ST_EXCLUSIVE, flags,
2111                                                    &ip->i_rgd_gh);
2112                         if (unlikely(error))
2113                                 return error;
2114                         rgrp_lock_local(rs->rs_rgd);
2115                         if (!gfs2_rs_active(rs) && (loops < 2) &&
2116                             gfs2_rgrp_congested(rs->rs_rgd, loops))
2117                                 goto skip_rgrp;
2118                         if (sdp->sd_args.ar_rgrplvb) {
2119                                 error = update_rgrp_lvb(rs->rs_rgd);
2120                                 if (unlikely(error)) {
2121                                         rgrp_unlock_local(rs->rs_rgd);
2122                                         gfs2_glock_dq_uninit(&ip->i_rgd_gh);
2123                                         return error;
2124                                 }
2125                         }
2126                 }
2127
2128                 /* Skip unusable resource groups */
2129                 if ((rs->rs_rgd->rd_flags & (GFS2_RGF_NOALLOC |
2130                                                  GFS2_RDF_ERROR)) ||
2131                     (loops == 0 && target > rs->rs_rgd->rd_extfail_pt))
2132                         goto skip_rgrp;
2133
2134                 if (sdp->sd_args.ar_rgrplvb)
2135                         gfs2_rgrp_bh_get(rs->rs_rgd);
2136
2137                 /* Get a reservation if we don't already have one */
2138                 if (!gfs2_rs_active(rs))
2139                         rg_mblk_search(rs->rs_rgd, ip, ap);
2140
2141                 /* Skip rgrps when we can't get a reservation on first pass */
2142                 if (!gfs2_rs_active(rs) && (loops < 1))
2143                         goto check_rgrp;
2144
2145                 /* If rgrp has enough free space, use it */
2146                 rgd = rs->rs_rgd;
2147                 spin_lock(&rgd->rd_rsspin);
2148                 free_blocks = rgd_free(rgd, rs);
2149                 blocks_available = rgd->rd_free_clone - rgd->rd_reserved;
2150                 if (free_blocks < target || blocks_available < target) {
2151                         spin_unlock(&rgd->rd_rsspin);
2152                         goto check_rgrp;
2153                 }
2154                 rs->rs_reserved = ap->target;
2155                 if (rs->rs_reserved > blocks_available)
2156                         rs->rs_reserved = blocks_available;
2157                 rgd->rd_reserved += rs->rs_reserved;
2158                 spin_unlock(&rgd->rd_rsspin);
2159                 rgrp_unlock_local(rs->rs_rgd);
2160                 return 0;
2161 check_rgrp:
2162                 /* Check for unlinked inodes which can be reclaimed */
2163                 if (rs->rs_rgd->rd_flags & GFS2_RDF_CHECK)
2164                         try_rgrp_unlink(rs->rs_rgd, &last_unlinked,
2165                                         ip->i_no_addr);
2166 skip_rgrp:
2167                 rgrp_unlock_local(rs->rs_rgd);
2168
2169                 /* Drop reservation, if we couldn't use reserved rgrp */
2170                 if (gfs2_rs_active(rs))
2171                         gfs2_rs_deltree(rs);
2172
2173                 /* Unlock rgrp if required */
2174                 if (!rg_locked)
2175                         gfs2_glock_dq_uninit(&ip->i_rgd_gh);
2176 next_rgrp:
2177                 /* Find the next rgrp, and continue looking */
2178                 if (gfs2_select_rgrp(&rs->rs_rgd, begin))
2179                         continue;
2180                 if (skip)
2181                         continue;
2182
2183                 /* If we've scanned all the rgrps, but found no free blocks
2184                  * then this checks for some less likely conditions before
2185                  * trying again.
2186                  */
2187                 loops++;
2188                 /* Check that fs hasn't grown if writing to rindex */
2189                 if (ip == GFS2_I(sdp->sd_rindex) && !sdp->sd_rindex_uptodate) {
2190                         error = gfs2_ri_update(ip);
2191                         if (error)
2192                                 return error;
2193                 }
2194                 /* Flushing the log may release space */
2195                 if (loops == 2) {
2196                         if (ap->min_target)
2197                                 target = ap->min_target;
2198                         gfs2_log_flush(sdp, NULL, GFS2_LOG_HEAD_FLUSH_NORMAL |
2199                                        GFS2_LFC_INPLACE_RESERVE);
2200                 }
2201         }
2202
2203         return -ENOSPC;
2204 }
2205
2206 /**
2207  * gfs2_inplace_release - release an inplace reservation
2208  * @ip: the inode the reservation was taken out on
2209  *
2210  * Release a reservation made by gfs2_inplace_reserve().
2211  */
2212
2213 void gfs2_inplace_release(struct gfs2_inode *ip)
2214 {
2215         struct gfs2_blkreserv *rs = &ip->i_res;
2216
2217         if (rs->rs_reserved) {
2218                 struct gfs2_rgrpd *rgd = rs->rs_rgd;
2219
2220                 spin_lock(&rgd->rd_rsspin);
2221                 BUG_ON(rgd->rd_reserved < rs->rs_reserved);
2222                 rgd->rd_reserved -= rs->rs_reserved;
2223                 spin_unlock(&rgd->rd_rsspin);
2224                 rs->rs_reserved = 0;
2225         }
2226         if (gfs2_holder_initialized(&ip->i_rgd_gh))
2227                 gfs2_glock_dq_uninit(&ip->i_rgd_gh);
2228 }
2229
2230 /**
2231  * gfs2_alloc_extent - allocate an extent from a given bitmap
2232  * @rbm: the resource group information
2233  * @dinode: TRUE if the first block we allocate is for a dinode
2234  * @n: The extent length (value/result)
2235  *
2236  * Add the bitmap buffer to the transaction.
2237  * Set the found bits to @new_state to change block's allocation state.
2238  */
2239 static void gfs2_alloc_extent(const struct gfs2_rbm *rbm, bool dinode,
2240                              unsigned int *n)
2241 {
2242         struct gfs2_rbm pos = { .rgd = rbm->rgd, };
2243         const unsigned int elen = *n;
2244         u64 block;
2245         int ret;
2246
2247         *n = 1;
2248         block = gfs2_rbm_to_block(rbm);
2249         gfs2_trans_add_meta(rbm->rgd->rd_gl, rbm_bi(rbm)->bi_bh);
2250         gfs2_setbit(rbm, true, dinode ? GFS2_BLKST_DINODE : GFS2_BLKST_USED);
2251         block++;
2252         while (*n < elen) {
2253                 ret = gfs2_rbm_from_block(&pos, block);
2254                 if (ret || gfs2_testbit(&pos, true) != GFS2_BLKST_FREE)
2255                         break;
2256                 gfs2_trans_add_meta(pos.rgd->rd_gl, rbm_bi(&pos)->bi_bh);
2257                 gfs2_setbit(&pos, true, GFS2_BLKST_USED);
2258                 (*n)++;
2259                 block++;
2260         }
2261 }
2262
2263 /**
2264  * rgblk_free - Change alloc state of given block(s)
2265  * @sdp: the filesystem
2266  * @rgd: the resource group the blocks are in
2267  * @bstart: the start of a run of blocks to free
2268  * @blen: the length of the block run (all must lie within ONE RG!)
2269  * @new_state: GFS2_BLKST_XXX the after-allocation block state
2270  */
2271
2272 static void rgblk_free(struct gfs2_sbd *sdp, struct gfs2_rgrpd *rgd,
2273                        u64 bstart, u32 blen, unsigned char new_state)
2274 {
2275         struct gfs2_rbm rbm;
2276         struct gfs2_bitmap *bi, *bi_prev = NULL;
2277
2278         rbm.rgd = rgd;
2279         if (WARN_ON_ONCE(gfs2_rbm_from_block(&rbm, bstart)))
2280                 return;
2281         while (blen--) {
2282                 bi = rbm_bi(&rbm);
2283                 if (bi != bi_prev) {
2284                         if (!bi->bi_clone) {
2285                                 bi->bi_clone = kmalloc(bi->bi_bh->b_size,
2286                                                       GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
2287                                 memcpy(bi->bi_clone + bi->bi_offset,
2288                                        bi->bi_bh->b_data + bi->bi_offset,
2289                                        bi->bi_bytes);
2290                         }
2291                         gfs2_trans_add_meta(rbm.rgd->rd_gl, bi->bi_bh);
2292                         bi_prev = bi;
2293                 }
2294                 gfs2_setbit(&rbm, false, new_state);
2295                 gfs2_rbm_add(&rbm, 1);
2296         }
2297 }
2298
2299 /**
2300  * gfs2_rgrp_dump - print out an rgrp
2301  * @seq: The iterator
2302  * @rgd: The rgrp in question
2303  * @fs_id_buf: pointer to file system id (if requested)
2304  *
2305  */
2306
2307 void gfs2_rgrp_dump(struct seq_file *seq, struct gfs2_rgrpd *rgd,
2308                     const char *fs_id_buf)
2309 {
2310         struct gfs2_blkreserv *trs;
2311         const struct rb_node *n;
2312
2313         spin_lock(&rgd->rd_rsspin);
2314         gfs2_print_dbg(seq, "%s R: n:%llu f:%02x b:%u/%u i:%u q:%u r:%u e:%u\n",
2315                        fs_id_buf,
2316                        (unsigned long long)rgd->rd_addr, rgd->rd_flags,
2317                        rgd->rd_free, rgd->rd_free_clone, rgd->rd_dinodes,
2318                        rgd->rd_requested, rgd->rd_reserved, rgd->rd_extfail_pt);
2319         if (rgd->rd_sbd->sd_args.ar_rgrplvb) {
2320                 struct gfs2_rgrp_lvb *rgl = rgd->rd_rgl;
2321
2322                 gfs2_print_dbg(seq, "%s  L: f:%02x b:%u i:%u\n", fs_id_buf,
2323                                be32_to_cpu(rgl->rl_flags),
2324                                be32_to_cpu(rgl->rl_free),
2325                                be32_to_cpu(rgl->rl_dinodes));
2326         }
2327         for (n = rb_first(&rgd->rd_rstree); n; n = rb_next(&trs->rs_node)) {
2328                 trs = rb_entry(n, struct gfs2_blkreserv, rs_node);
2329                 dump_rs(seq, trs, fs_id_buf);
2330         }
2331         spin_unlock(&rgd->rd_rsspin);
2332 }
2333
2334 static void gfs2_rgrp_error(struct gfs2_rgrpd *rgd)
2335 {
2336         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
2337         char fs_id_buf[sizeof(sdp->sd_fsname) + 7];
2338
2339         fs_warn(sdp, "rgrp %llu has an error, marking it readonly until umount\n",
2340                 (unsigned long long)rgd->rd_addr);
2341         fs_warn(sdp, "umount on all nodes and run fsck.gfs2 to fix the error\n");
2342         sprintf(fs_id_buf, "fsid=%s: ", sdp->sd_fsname);
2343         gfs2_rgrp_dump(NULL, rgd, fs_id_buf);
2344         rgd->rd_flags |= GFS2_RDF_ERROR;
2345 }
2346
2347 /**
2348  * gfs2_adjust_reservation - Adjust (or remove) a reservation after allocation
2349  * @ip: The inode we have just allocated blocks for
2350  * @rbm: The start of the allocated blocks
2351  * @len: The extent length
2352  *
2353  * Adjusts a reservation after an allocation has taken place. If the
2354  * reservation does not match the allocation, or if it is now empty
2355  * then it is removed.
2356  */
2357
2358 static void gfs2_adjust_reservation(struct gfs2_inode *ip,
2359                                     const struct gfs2_rbm *rbm, unsigned len)
2360 {
2361         struct gfs2_blkreserv *rs = &ip->i_res;
2362         struct gfs2_rgrpd *rgd = rbm->rgd;
2363
2364         BUG_ON(rs->rs_reserved < len);
2365         rs->rs_reserved -= len;
2366         if (gfs2_rs_active(rs)) {
2367                 u64 start = gfs2_rbm_to_block(rbm);
2368
2369                 if (rs->rs_start == start) {
2370                         unsigned int rlen;
2371
2372                         rs->rs_start += len;
2373                         rlen = min(rs->rs_requested, len);
2374                         rs->rs_requested -= rlen;
2375                         rgd->rd_requested -= rlen;
2376                         trace_gfs2_rs(rs, TRACE_RS_CLAIM);
2377                         if (rs->rs_start < rgd->rd_data0 + rgd->rd_data &&
2378                             rs->rs_requested)
2379                                 return;
2380                         /* We used up our block reservation, so we should
2381                            reserve more blocks next time. */
2382                         atomic_add(RGRP_RSRV_ADDBLKS, &ip->i_sizehint);
2383                 }
2384                 __rs_deltree(rs);
2385         }
2386 }
2387
2388 /**
2389  * gfs2_set_alloc_start - Set starting point for block allocation
2390  * @rbm: The rbm which will be set to the required location
2391  * @ip: The gfs2 inode
2392  * @dinode: Flag to say if allocation includes a new inode
2393  *
2394  * This sets the starting point from the reservation if one is active
2395  * otherwise it falls back to guessing a start point based on the
2396  * inode's goal block or the last allocation point in the rgrp.
2397  */
2398
2399 static void gfs2_set_alloc_start(struct gfs2_rbm *rbm,
2400                                  const struct gfs2_inode *ip, bool dinode)
2401 {
2402         u64 goal;
2403
2404         if (gfs2_rs_active(&ip->i_res)) {
2405                 goal = ip->i_res.rs_start;
2406         } else {
2407                 if (!dinode && rgrp_contains_block(rbm->rgd, ip->i_goal))
2408                         goal = ip->i_goal;
2409                 else
2410                         goal = rbm->rgd->rd_last_alloc + rbm->rgd->rd_data0;
2411         }
2412         if (WARN_ON_ONCE(gfs2_rbm_from_block(rbm, goal))) {
2413                 rbm->bii = 0;
2414                 rbm->offset = 0;
2415         }
2416 }
2417
2418 /**
2419  * gfs2_alloc_blocks - Allocate one or more blocks of data and/or a dinode
2420  * @ip: the inode to allocate the block for
2421  * @bn: Used to return the starting block number
2422  * @nblocks: requested number of blocks/extent length (value/result)
2423  * @dinode: 1 if we're allocating a dinode block, else 0
2424  * @generation: the generation number of the inode
2425  *
2426  * Returns: 0 or error
2427  */
2428
2429 int gfs2_alloc_blocks(struct gfs2_inode *ip, u64 *bn, unsigned int *nblocks,
2430                       bool dinode, u64 *generation)
2431 {
2432         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
2433         struct buffer_head *dibh;
2434         struct gfs2_rbm rbm = { .rgd = ip->i_res.rs_rgd, };
2435         u64 block; /* block, within the file system scope */
2436         u32 minext = 1;
2437         int error = -ENOSPC;
2438
2439         BUG_ON(ip->i_res.rs_reserved < *nblocks);
2440
2441         rgrp_lock_local(rbm.rgd);
2442         if (gfs2_rs_active(&ip->i_res)) {
2443                 gfs2_set_alloc_start(&rbm, ip, dinode);
2444                 error = gfs2_rbm_find(&rbm, GFS2_BLKST_FREE, &minext, &ip->i_res, false);
2445         }
2446         if (error == -ENOSPC) {
2447                 gfs2_set_alloc_start(&rbm, ip, dinode);
2448                 error = gfs2_rbm_find(&rbm, GFS2_BLKST_FREE, &minext, NULL, false);
2449         }
2450
2451         /* Since all blocks are reserved in advance, this shouldn't happen */
2452         if (error) {
2453                 fs_warn(sdp, "inum=%llu error=%d, nblocks=%u, full=%d fail_pt=%d\n",
2454                         (unsigned long long)ip->i_no_addr, error, *nblocks,
2455                         test_bit(GBF_FULL, &rbm.rgd->rd_bits->bi_flags),
2456                         rbm.rgd->rd_extfail_pt);
2457                 goto rgrp_error;
2458         }
2459
2460         gfs2_alloc_extent(&rbm, dinode, nblocks);
2461         block = gfs2_rbm_to_block(&rbm);
2462         rbm.rgd->rd_last_alloc = block - rbm.rgd->rd_data0;
2463         if (!dinode) {
2464                 ip->i_goal = block + *nblocks - 1;
2465                 error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
2466                 if (error == 0) {
2467                         struct gfs2_dinode *di =
2468                                 (struct gfs2_dinode *)dibh->b_data;
2469                         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
2470                         di->di_goal_meta = di->di_goal_data =
2471                                 cpu_to_be64(ip->i_goal);
2472                         brelse(dibh);
2473                 }
2474         }
2475         spin_lock(&rbm.rgd->rd_rsspin);
2476         gfs2_adjust_reservation(ip, &rbm, *nblocks);
2477         if (rbm.rgd->rd_free < *nblocks || rbm.rgd->rd_reserved < *nblocks) {
2478                 fs_warn(sdp, "nblocks=%u\n", *nblocks);
2479                 spin_unlock(&rbm.rgd->rd_rsspin);
2480                 goto rgrp_error;
2481         }
2482         BUG_ON(rbm.rgd->rd_reserved < *nblocks);
2483         BUG_ON(rbm.rgd->rd_free_clone < *nblocks);
2484         BUG_ON(rbm.rgd->rd_free < *nblocks);
2485         rbm.rgd->rd_reserved -= *nblocks;
2486         rbm.rgd->rd_free_clone -= *nblocks;
2487         rbm.rgd->rd_free -= *nblocks;
2488         spin_unlock(&rbm.rgd->rd_rsspin);
2489         if (dinode) {
2490                 rbm.rgd->rd_dinodes++;
2491                 *generation = rbm.rgd->rd_igeneration++;
2492                 if (*generation == 0)
2493                         *generation = rbm.rgd->rd_igeneration++;
2494         }
2495
2496         gfs2_trans_add_meta(rbm.rgd->rd_gl, rbm.rgd->rd_bits[0].bi_bh);
2497         gfs2_rgrp_out(rbm.rgd, rbm.rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
2498         rgrp_unlock_local(rbm.rgd);
2499
2500         gfs2_statfs_change(sdp, 0, -(s64)*nblocks, dinode ? 1 : 0);
2501         if (dinode)
2502                 gfs2_trans_remove_revoke(sdp, block, *nblocks);
2503
2504         gfs2_quota_change(ip, *nblocks, ip->i_inode.i_uid, ip->i_inode.i_gid);
2505
2506         trace_gfs2_block_alloc(ip, rbm.rgd, block, *nblocks,
2507                                dinode ? GFS2_BLKST_DINODE : GFS2_BLKST_USED);
2508         *bn = block;
2509         return 0;
2510
2511 rgrp_error:
2512         rgrp_unlock_local(rbm.rgd);
2513         gfs2_rgrp_error(rbm.rgd);
2514         return -EIO;
2515 }
2516
2517 /**
2518  * __gfs2_free_blocks - free a contiguous run of block(s)
2519  * @ip: the inode these blocks are being freed from
2520  * @rgd: the resource group the blocks are in
2521  * @bstart: first block of a run of contiguous blocks
2522  * @blen: the length of the block run
2523  * @meta: 1 if the blocks represent metadata
2524  *
2525  */
2526
2527 void __gfs2_free_blocks(struct gfs2_inode *ip, struct gfs2_rgrpd *rgd,
2528                         u64 bstart, u32 blen, int meta)
2529 {
2530         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
2531
2532         rgrp_lock_local(rgd);
2533         rgblk_free(sdp, rgd, bstart, blen, GFS2_BLKST_FREE);
2534         trace_gfs2_block_alloc(ip, rgd, bstart, blen, GFS2_BLKST_FREE);
2535         rgd->rd_free += blen;
2536         rgd->rd_flags &= ~GFS2_RGF_TRIMMED;
2537         gfs2_trans_add_meta(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh);
2538         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
2539         rgrp_unlock_local(rgd);
2540
2541         /* Directories keep their data in the metadata address space */
2542         if (meta || ip->i_depth || gfs2_is_jdata(ip))
2543                 gfs2_journal_wipe(ip, bstart, blen);
2544 }
2545
2546 /**
2547  * gfs2_free_meta - free a contiguous run of data block(s)
2548  * @ip: the inode these blocks are being freed from
2549  * @rgd: the resource group the blocks are in
2550  * @bstart: first block of a run of contiguous blocks
2551  * @blen: the length of the block run
2552  *
2553  */
2554
2555 void gfs2_free_meta(struct gfs2_inode *ip, struct gfs2_rgrpd *rgd,
2556                     u64 bstart, u32 blen)
2557 {
2558         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
2559
2560         __gfs2_free_blocks(ip, rgd, bstart, blen, 1);
2561         gfs2_statfs_change(sdp, 0, +blen, 0);
2562         gfs2_quota_change(ip, -(s64)blen, ip->i_inode.i_uid, ip->i_inode.i_gid);
2563 }
2564
2565 void gfs2_unlink_di(struct inode *inode)
2566 {
2567         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
2568         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
2569         struct gfs2_rgrpd *rgd;
2570         u64 blkno = ip->i_no_addr;
2571
2572         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, blkno, true);
2573         if (!rgd)
2574                 return;
2575         rgrp_lock_local(rgd);
2576         rgblk_free(sdp, rgd, blkno, 1, GFS2_BLKST_UNLINKED);
2577         trace_gfs2_block_alloc(ip, rgd, blkno, 1, GFS2_BLKST_UNLINKED);
2578         gfs2_trans_add_meta(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh);
2579         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
2580         be32_add_cpu(&rgd->rd_rgl->rl_unlinked, 1);
2581         rgrp_unlock_local(rgd);
2582 }
2583
2584 void gfs2_free_di(struct gfs2_rgrpd *rgd, struct gfs2_inode *ip)
2585 {
2586         struct gfs2_sbd *sdp = rgd->rd_sbd;
2587
2588         rgrp_lock_local(rgd);
2589         rgblk_free(sdp, rgd, ip->i_no_addr, 1, GFS2_BLKST_FREE);
2590         if (!rgd->rd_dinodes)
2591                 gfs2_consist_rgrpd(rgd);
2592         rgd->rd_dinodes--;
2593         rgd->rd_free++;
2594
2595         gfs2_trans_add_meta(rgd->rd_gl, rgd->rd_bits[0].bi_bh);
2596         gfs2_rgrp_out(rgd, rgd->rd_bits[0].bi_bh->b_data);
2597         rgrp_unlock_local(rgd);
2598         be32_add_cpu(&rgd->rd_rgl->rl_unlinked, -1);
2599
2600         gfs2_statfs_change(sdp, 0, +1, -1);
2601         trace_gfs2_block_alloc(ip, rgd, ip->i_no_addr, 1, GFS2_BLKST_FREE);
2602         gfs2_quota_change(ip, -1, ip->i_inode.i_uid, ip->i_inode.i_gid);
2603         gfs2_journal_wipe(ip, ip->i_no_addr, 1);
2604 }
2605
2606 /**
2607  * gfs2_check_blk_type - Check the type of a block
2608  * @sdp: The superblock
2609  * @no_addr: The block number to check
2610  * @type: The block type we are looking for
2611  *
2612  * The inode glock of @no_addr must be held.  The @type to check for is either
2613  * GFS2_BLKST_DINODE or GFS2_BLKST_UNLINKED; checking for type GFS2_BLKST_FREE
2614  * or GFS2_BLKST_USED would make no sense.
2615  *
2616  * Returns: 0 if the block type matches the expected type
2617  *          -ESTALE if it doesn't match
2618  *          or -ve errno if something went wrong while checking
2619  */
2620
2621 int gfs2_check_blk_type(struct gfs2_sbd *sdp, u64 no_addr, unsigned int type)
2622 {
2623         struct gfs2_rgrpd *rgd;
2624         struct gfs2_holder rgd_gh;
2625         struct gfs2_rbm rbm;
2626         int error = -EINVAL;
2627
2628         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, no_addr, 1);
2629         if (!rgd)
2630                 goto fail;
2631
2632         error = gfs2_glock_nq_init(rgd->rd_gl, LM_ST_SHARED, 0, &rgd_gh);
2633         if (error)
2634                 goto fail;
2635
2636         rbm.rgd = rgd;
2637         error = gfs2_rbm_from_block(&rbm, no_addr);
2638         if (!WARN_ON_ONCE(error)) {
2639                 /*
2640                  * No need to take the local resource group lock here; the
2641                  * inode glock of @no_addr provides the necessary
2642                  * synchronization in case the block is an inode.  (In case
2643                  * the block is not an inode, the block type will not match
2644                  * the @type we are looking for.)
2645                  */
2646                 if (gfs2_testbit(&rbm, false) != type)
2647                         error = -ESTALE;
2648         }
2649
2650         gfs2_glock_dq_uninit(&rgd_gh);
2651
2652 fail:
2653         return error;
2654 }
2655
2656 /**
2657  * gfs2_rlist_add - add a RG to a list of RGs
2658  * @ip: the inode
2659  * @rlist: the list of resource groups
2660  * @block: the block
2661  *
2662  * Figure out what RG a block belongs to and add that RG to the list
2663  *
2664  * FIXME: Don't use NOFAIL
2665  *
2666  */
2667
2668 void gfs2_rlist_add(struct gfs2_inode *ip, struct gfs2_rgrp_list *rlist,
2669                     u64 block)
2670 {
2671         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
2672         struct gfs2_rgrpd *rgd;
2673         struct gfs2_rgrpd **tmp;
2674         unsigned int new_space;
2675         unsigned int x;
2676
2677         if (gfs2_assert_warn(sdp, !rlist->rl_ghs))
2678                 return;
2679
2680         /*
2681          * The resource group last accessed is kept in the last position.
2682          */
2683
2684         if (rlist->rl_rgrps) {
2685                 rgd = rlist->rl_rgd[rlist->rl_rgrps - 1];
2686                 if (rgrp_contains_block(rgd, block))
2687                         return;
2688                 rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, block, 1);
2689         } else {
2690                 rgd = ip->i_res.rs_rgd;
2691                 if (!rgd || !rgrp_contains_block(rgd, block))
2692                         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, block, 1);
2693         }
2694
2695         if (!rgd) {
2696                 fs_err(sdp, "rlist_add: no rgrp for block %llu\n",
2697                        (unsigned long long)block);
2698                 return;
2699         }
2700
2701         for (x = 0; x < rlist->rl_rgrps; x++) {
2702                 if (rlist->rl_rgd[x] == rgd) {
2703                         swap(rlist->rl_rgd[x],
2704                              rlist->rl_rgd[rlist->rl_rgrps - 1]);
2705                         return;
2706                 }
2707         }
2708
2709         if (rlist->rl_rgrps == rlist->rl_space) {
2710                 new_space = rlist->rl_space + 10;
2711
2712                 tmp = kcalloc(new_space, sizeof(struct gfs2_rgrpd *),
2713                               GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
2714
2715                 if (rlist->rl_rgd) {
2716                         memcpy(tmp, rlist->rl_rgd,
2717                                rlist->rl_space * sizeof(struct gfs2_rgrpd *));
2718                         kfree(rlist->rl_rgd);
2719                 }
2720
2721                 rlist->rl_space = new_space;
2722                 rlist->rl_rgd = tmp;
2723         }
2724
2725         rlist->rl_rgd[rlist->rl_rgrps++] = rgd;
2726 }
2727
2728 /**
2729  * gfs2_rlist_alloc - all RGs have been added to the rlist, now allocate
2730  *      and initialize an array of glock holders for them
2731  * @rlist: the list of resource groups
2732  *
2733  * FIXME: Don't use NOFAIL
2734  *
2735  */
2736
2737 void gfs2_rlist_alloc(struct gfs2_rgrp_list *rlist)
2738 {
2739         unsigned int x;
2740
2741         rlist->rl_ghs = kmalloc_array(rlist->rl_rgrps,
2742                                       sizeof(struct gfs2_holder),
2743                                       GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
2744         for (x = 0; x < rlist->rl_rgrps; x++)
2745                 gfs2_holder_init(rlist->rl_rgd[x]->rd_gl, LM_ST_EXCLUSIVE,
2746                                  LM_FLAG_NODE_SCOPE, &rlist->rl_ghs[x]);
2747 }
2748
2749 /**
2750  * gfs2_rlist_free - free a resource group list
2751  * @rlist: the list of resource groups
2752  *
2753  */
2754
2755 void gfs2_rlist_free(struct gfs2_rgrp_list *rlist)
2756 {
2757         unsigned int x;
2758
2759         kfree(rlist->rl_rgd);
2760
2761         if (rlist->rl_ghs) {
2762                 for (x = 0; x < rlist->rl_rgrps; x++)
2763                         gfs2_holder_uninit(&rlist->rl_ghs[x]);
2764                 kfree(rlist->rl_ghs);
2765                 rlist->rl_ghs = NULL;
2766         }
2767 }
2768
2769 void rgrp_lock_local(struct gfs2_rgrpd *rgd)
2770 {
2771         BUG_ON(!gfs2_glock_is_held_excl(rgd->rd_gl) &&
2772                !test_bit(SDF_NORECOVERY, &rgd->rd_sbd->sd_flags));
2773         mutex_lock(&rgd->rd_mutex);
2774 }
2775
2776 void rgrp_unlock_local(struct gfs2_rgrpd *rgd)
2777 {
2778         mutex_unlock(&rgd->rd_mutex);
2779 }