volumes.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2007 Oracle.  All rights reserved.
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU General Public
   6  * License v2 as published by the Free Software Foundation.
   7  *
   8  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
   9  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  11  * General Public License for more details.
  12  *
  13  * You should have received a copy of the GNU General Public
  14  * License along with this program; if not, write to the
  15  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  16  * Boston, MA 021110-1307, USA.
  17  */
  18 #include <stdio.h>
  19 #include <stdlib.h>
  20 #include <sys/types.h>
  21 #include <sys/stat.h>
  22 #include <uuid/uuid.h>
  23 #include <fcntl.h>
  24 #include <unistd.h>
  25 #include "ctree.h"
  26 #include "disk-io.h"
  27 #include "transaction.h"
  28 #include "print-tree.h"
  29 #include "volumes.h"
  30 #include "utils.h"
  31 #include "kernel-lib/raid56.h"
  32
  33 struct stripe {
  34         struct btrfs_device *dev;
  35         u64 physical;
  36 };
  37
  38 static inline int nr_parity_stripes(struct map_lookup *map)
  39 {
  40         if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID5)
  41                 return 1;
  42         else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6)
  43                 return 2;
  44         else
  45                 return 0;
  46 }
  47
  48 static inline int nr_data_stripes(struct map_lookup *map)
  49 {
  50         return map->num_stripes - nr_parity_stripes(map);
  51 }
  52
  53 #define is_parity_stripe(x) ( ((x) == BTRFS_RAID5_P_STRIPE) || ((x) == BTRFS_RAID6_Q_STRIPE) )
  54
  55 static LIST_HEAD(fs_uuids);
  56
  57 static struct btrfs_device *__find_device(struct list_head *head, u64 devid,
  58                                           u8 *uuid)
  59 {
  60         struct btrfs_device *dev;
  61         struct list_head *cur;
  62
  63         list_for_each(cur, head) {
  64                 dev = list_entry(cur, struct btrfs_device, dev_list);
  65                 if (dev->devid == devid &&
  66                     !memcmp(dev->uuid, uuid, BTRFS_UUID_SIZE)) {
  67                         return dev;
  68                 }
  69         }
  70         return NULL;
  71 }
  72
  73 static struct btrfs_fs_devices *find_fsid(u8 *fsid)
  74 {
  75         struct list_head *cur;
  76         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
  77
  78         list_for_each(cur, &fs_uuids) {
  79                 fs_devices = list_entry(cur, struct btrfs_fs_devices, list);
  80                 if (memcmp(fsid, fs_devices->fsid, BTRFS_FSID_SIZE) == 0)
  81                         return fs_devices;
  82         }
  83         return NULL;
  84 }
  85
  86 static int device_list_add(const char *path,
  87                            struct btrfs_super_block *disk_super,
  88                            u64 devid, struct btrfs_fs_devices **fs_devices_ret)
  89 {
  90         struct btrfs_device *device;
  91         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
  92         u64 found_transid = btrfs_super_generation(disk_super);
  93
  94         fs_devices = find_fsid(disk_super->fsid);
  95         if (!fs_devices) {
  96                 fs_devices = kzalloc(sizeof(*fs_devices), GFP_NOFS);
  97                 if (!fs_devices)
  98                         return -ENOMEM;
  99                 INIT_LIST_HEAD(&fs_devices->devices);
 100                 list_add(&fs_devices->list, &fs_uuids);
 101                 memcpy(fs_devices->fsid, disk_super->fsid, BTRFS_FSID_SIZE);
 102                 fs_devices->latest_devid = devid;
 103                 fs_devices->latest_trans = found_transid;
 104                 fs_devices->lowest_devid = (u64)-1;
 105                 device = NULL;
 106         } else {
 107                 device = __find_device(&fs_devices->devices, devid,
 108                                        disk_super->dev_item.uuid);
 109         }
 110         if (!device) {
 111                 device = kzalloc(sizeof(*device), GFP_NOFS);
 112                 if (!device) {
 113                         /* we can safely leave the fs_devices entry around */
 114                         return -ENOMEM;
 115                 }
 116                 device->fd = -1;
 117                 device->devid = devid;
 118                 device->generation = found_transid;
 119                 memcpy(device->uuid, disk_super->dev_item.uuid,
 120                        BTRFS_UUID_SIZE);
 121                 device->name = kstrdup(path, GFP_NOFS);
 122                 if (!device->name) {
 123                         kfree(device);
 124                         return -ENOMEM;
 125                 }
 126                 device->label = kstrdup(disk_super->label, GFP_NOFS);
 127                 if (!device->label) {
 128                         kfree(device->name);
 129                         kfree(device);
 130                         return -ENOMEM;
 131                 }
 132                 device->total_devs = btrfs_super_num_devices(disk_super);
 133                 device->super_bytes_used = btrfs_super_bytes_used(disk_super);
 134                 device->total_bytes =
 135                         btrfs_stack_device_total_bytes(&disk_super->dev_item);
 136                 device->bytes_used =
 137                         btrfs_stack_device_bytes_used(&disk_super->dev_item);
 138                 list_add(&device->dev_list, &fs_devices->devices);
 139                 device->fs_devices = fs_devices;
 140         } else if (!device->name || strcmp(device->name, path)) {
 141                 char *name;
 142
 143                 /*
 144                  * The existing device has newer generation, so this one could
 145                  * be a stale one, don't add it.
 146                  */
 147                 if (found_transid < device->generation) {
 148                         warning(
 149         "adding device %s gen %llu but found an existing device %s gen %llu",
 150                                 path, found_transid, device->name,
 151                                 device->generation);
 152                         return -EEXIST;
 153                 }
 154
 155                 name = strdup(path);
 156                 if (!name)
 157                         return -ENOMEM;
 158                 kfree(device->name);
 159                 device->name = name;
 160         }
 161
 162
 163         if (found_transid > fs_devices->latest_trans) {
 164                 fs_devices->latest_devid = devid;
 165                 fs_devices->latest_trans = found_transid;
 166         }
 167         if (fs_devices->lowest_devid > devid) {
 168                 fs_devices->lowest_devid = devid;
 169         }
 170         *fs_devices_ret = fs_devices;
 171         return 0;
 172 }
 173
 174 int btrfs_close_devices(struct btrfs_fs_devices *fs_devices)
 175 {
 176         struct btrfs_fs_devices *seed_devices;
 177         struct btrfs_device *device;
 178         int ret = 0;
 179
 180 again:
 181         if (!fs_devices)
 182                 return 0;
 183         while (!list_empty(&fs_devices->devices)) {
 184                 device = list_entry(fs_devices->devices.next,
 185                                     struct btrfs_device, dev_list);
 186                 if (device->fd != -1) {
 187                         if (fsync(device->fd) == -1) {
 188                                 warning("fsync on device %llu failed: %s",
 189                                         device->devid, strerror(errno));
 190                                 ret = -errno;
 191                         }
 192                         if (posix_fadvise(device->fd, 0, 0, POSIX_FADV_DONTNEED))
 193                                 fprintf(stderr, "Warning, could not drop caches\n");
 194                         close(device->fd);
 195                         device->fd = -1;
 196                 }
 197                 device->writeable = 0;
 198                 list_del(&device->dev_list);
 199                 /* free the memory */
 200                 free(device->name);
 201                 free(device->label);
 202                 free(device);
 203         }
 204
 205         seed_devices = fs_devices->seed;
 206         fs_devices->seed = NULL;
 207         if (seed_devices) {
 208                 struct btrfs_fs_devices *orig;
 209
 210                 orig = fs_devices;
 211                 fs_devices = seed_devices;
 212                 list_del(&orig->list);
 213                 free(orig);
 214                 goto again;
 215         } else {
 216                 list_del(&fs_devices->list);
 217                 free(fs_devices);
 218         }
 219
 220         return ret;
 221 }
 222
 223 void btrfs_close_all_devices(void)
 224 {
 225         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
 226
 227         while (!list_empty(&fs_uuids)) {
 228                 fs_devices = list_entry(fs_uuids.next, struct btrfs_fs_devices,
 229                                         list);
 230                 btrfs_close_devices(fs_devices);
 231         }
 232 }
 233
 234 int btrfs_open_devices(struct btrfs_fs_devices *fs_devices, int flags)
 235 {
 236         int fd;
 237         struct list_head *head = &fs_devices->devices;
 238         struct list_head *cur;
 239         struct btrfs_device *device;
 240         int ret;
 241
 242         list_for_each(cur, head) {
 243                 device = list_entry(cur, struct btrfs_device, dev_list);
 244                 if (!device->name) {
 245                         printk("no name for device %llu, skip it now\n", device->devid);
 246                         continue;
 247                 }
 248
 249                 fd = open(device->name, flags);
 250                 if (fd < 0) {
 251                         ret = -errno;
 252                         error("cannot open device '%s': %s", device->name,
 253                                         strerror(errno));
 254                         goto fail;
 255                 }
 256
 257                 if (posix_fadvise(fd, 0, 0, POSIX_FADV_DONTNEED))
 258                         fprintf(stderr, "Warning, could not drop caches\n");
 259
 260                 if (device->devid == fs_devices->latest_devid)
 261                         fs_devices->latest_bdev = fd;
 262                 if (device->devid == fs_devices->lowest_devid)
 263                         fs_devices->lowest_bdev = fd;
 264                 device->fd = fd;
 265                 if (flags & O_RDWR)
 266                         device->writeable = 1;
 267         }
 268         return 0;
 269 fail:
 270         btrfs_close_devices(fs_devices);
 271         return ret;
 272 }
 273
 274 int btrfs_scan_one_device(int fd, const char *path,
 275                           struct btrfs_fs_devices **fs_devices_ret,
 276                           u64 *total_devs, u64 super_offset, unsigned sbflags)
 277 {
 278         struct btrfs_super_block *disk_super;
 279         char buf[BTRFS_SUPER_INFO_SIZE];
 280         int ret;
 281         u64 devid;
 282
 283         disk_super = (struct btrfs_super_block *)buf;
 284         ret = btrfs_read_dev_super(fd, disk_super, super_offset, sbflags);
 285         if (ret < 0)
 286                 return -EIO;
 287         devid = btrfs_stack_device_id(&disk_super->dev_item);
 288         if (btrfs_super_flags(disk_super) & BTRFS_SUPER_FLAG_METADUMP)
 289                 *total_devs = 1;
 290         else
 291                 *total_devs = btrfs_super_num_devices(disk_super);
 292
 293         ret = device_list_add(path, disk_super, devid, fs_devices_ret);
 294
 295         return ret;
 296 }
 297
 298 /*
 299  * find_free_dev_extent_start - find free space in the specified device
 300  * @device:       the device which we search the free space in
 301  * @num_bytes:    the size of the free space that we need
 302  * @search_start: the position from which to begin the search
 303  * @start:        store the start of the free space.
 304  * @len:          the size of the free space. that we find, or the size
 305  *                of the max free space if we don't find suitable free space
 306  *
 307  * this uses a pretty simple search, the expectation is that it is
 308  * called very infrequently and that a given device has a small number
 309  * of extents
 310  *
 311  * @start is used to store the start of the free space if we find. But if we
 312  * don't find suitable free space, it will be used to store the start position
 313  * of the max free space.
 314  *
 315  * @len is used to store the size of the free space that we find.
 316  * But if we don't find suitable free space, it is used to store the size of
 317  * the max free space.
 318  */
 319 static int find_free_dev_extent_start(struct btrfs_trans_handle *trans,
 320                                struct btrfs_device *device, u64 num_bytes,
 321                                u64 search_start, u64 *start, u64 *len)
 322 {
 323         struct btrfs_key key;
 324         struct btrfs_root *root = device->dev_root;
 325         struct btrfs_dev_extent *dev_extent;
 326         struct btrfs_path *path;
 327         u64 hole_size;
 328         u64 max_hole_start;
 329         u64 max_hole_size;
 330         u64 extent_end;
 331         u64 search_end = device->total_bytes;
 332         int ret;
 333         int slot;
 334         struct extent_buffer *l;
 335         u64 min_search_start;
 336
 337         /*
 338          * We don't want to overwrite the superblock on the drive nor any area
 339          * used by the boot loader (grub for example), so we make sure to start
 340          * at an offset of at least 1MB.
 341          */
 342         min_search_start = max(root->fs_info->alloc_start, (u64)SZ_1M);
 343         search_start = max(search_start, min_search_start);
 344
 345         path = btrfs_alloc_path();
 346         if (!path)
 347                 return -ENOMEM;
 348
 349         max_hole_start = search_start;
 350         max_hole_size = 0;
 351
 352         if (search_start >= search_end) {
 353                 ret = -ENOSPC;
 354                 goto out;
 355         }
 356
 357         path->reada = 2;
 358
 359         key.objectid = device->devid;
 360         key.offset = search_start;
 361         key.type = BTRFS_DEV_EXTENT_KEY;
 362
 363         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
 364         if (ret < 0)
 365                 goto out;
 366         if (ret > 0) {
 367                 ret = btrfs_previous_item(root, path, key.objectid, key.type);
 368                 if (ret < 0)
 369                         goto out;
 370         }
 371
 372         while (1) {
 373                 l = path->nodes[0];
 374                 slot = path->slots[0];
 375                 if (slot >= btrfs_header_nritems(l)) {
 376                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
 377                         if (ret == 0)
 378                                 continue;
 379                         if (ret < 0)
 380                                 goto out;
 381
 382                         break;
 383                 }
 384                 btrfs_item_key_to_cpu(l, &key, slot);
 385
 386                 if (key.objectid < device->devid)
 387                         goto next;
 388
 389                 if (key.objectid > device->devid)
 390                         break;
 391
 392                 if (key.type != BTRFS_DEV_EXTENT_KEY)
 393                         goto next;
 394
 395                 if (key.offset > search_start) {
 396                         hole_size = key.offset - search_start;
 397
 398                         /*
 399                          * Have to check before we set max_hole_start, otherwise
 400                          * we could end up sending back this offset anyway.
 401                          */
 402                         if (hole_size > max_hole_size) {
 403                                 max_hole_start = search_start;
 404                                 max_hole_size = hole_size;
 405                         }
 406
 407                         /*
 408                          * If this free space is greater than which we need,
 409                          * it must be the max free space that we have found
 410                          * until now, so max_hole_start must point to the start
 411                          * of this free space and the length of this free space
 412                          * is stored in max_hole_size. Thus, we return
 413                          * max_hole_start and max_hole_size and go back to the
 414                          * caller.
 415                          */
 416                         if (hole_size >= num_bytes) {
 417                                 ret = 0;
 418                                 goto out;
 419                         }
 420                 }
 421
 422                 dev_extent = btrfs_item_ptr(l, slot, struct btrfs_dev_extent);
 423                 extent_end = key.offset + btrfs_dev_extent_length(l,
 424                                                                   dev_extent);
 425                 if (extent_end > search_start)
 426                         search_start = extent_end;
 427 next:
 428                 path->slots[0]++;
 429                 cond_resched();
 430         }
 431
 432         /*
 433          * At this point, search_start should be the end of
 434          * allocated dev extents, and when shrinking the device,
 435          * search_end may be smaller than search_start.
 436          */
 437         if (search_end > search_start) {
 438                 hole_size = search_end - search_start;
 439
 440                 if (hole_size > max_hole_size) {
 441                         max_hole_start = search_start;
 442                         max_hole_size = hole_size;
 443                 }
 444         }
 445
 446         /* See above. */
 447         if (max_hole_size < num_bytes)
 448                 ret = -ENOSPC;
 449         else
 450                 ret = 0;
 451
 452 out:
 453         btrfs_free_path(path);
 454         *start = max_hole_start;
 455         if (len)
 456                 *len = max_hole_size;
 457         return ret;
 458 }
 459
 460 int find_free_dev_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
 461                          struct btrfs_device *device, u64 num_bytes,
 462                          u64 *start)
 463 {
 464         /* FIXME use last free of some kind */
 465         return find_free_dev_extent_start(trans, device,
 466                                           num_bytes, 0, start, NULL);
 467 }
 468
 469 static int btrfs_alloc_dev_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
 470                                   struct btrfs_device *device,
 471                                   u64 chunk_tree, u64 chunk_objectid,
 472                                   u64 chunk_offset,
 473                                   u64 num_bytes, u64 *start, int convert)
 474 {
 475         int ret;
 476         struct btrfs_path *path;
 477         struct btrfs_root *root = device->dev_root;
 478         struct btrfs_dev_extent *extent;
 479         struct extent_buffer *leaf;
 480         struct btrfs_key key;
 481
 482         path = btrfs_alloc_path();
 483         if (!path)
 484                 return -ENOMEM;
 485
 486         /*
 487          * For convert case, just skip search free dev_extent, as caller
 488          * is responsible to make sure it's free.
 489          */
 490         if (!convert) {
 491                 ret = find_free_dev_extent(trans, device, num_bytes,
 492                                            start);
 493                 if (ret)
 494                         goto err;
 495         }
 496
 497         key.objectid = device->devid;
 498         key.offset = *start;
 499         key.type = BTRFS_DEV_EXTENT_KEY;
 500         ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
 501                                       sizeof(*extent));
 502         BUG_ON(ret);
 503
 504         leaf = path->nodes[0];
 505         extent = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
 506                                 struct btrfs_dev_extent);
 507         btrfs_set_dev_extent_chunk_tree(leaf, extent, chunk_tree);
 508         btrfs_set_dev_extent_chunk_objectid(leaf, extent, chunk_objectid);
 509         btrfs_set_dev_extent_chunk_offset(leaf, extent, chunk_offset);
 510
 511         write_extent_buffer(leaf, root->fs_info->chunk_tree_uuid,
 512                     (unsigned long)btrfs_dev_extent_chunk_tree_uuid(extent),
 513                     BTRFS_UUID_SIZE);
 514
 515         btrfs_set_dev_extent_length(leaf, extent, num_bytes);
 516         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
 517 err:
 518         btrfs_free_path(path);
 519         return ret;
 520 }
 521
 522 static int find_next_chunk(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 *offset)
 523 {
 524         struct btrfs_root *root = fs_info->chunk_root;
 525         struct btrfs_path *path;
 526         int ret;
 527         struct btrfs_key key;
 528         struct btrfs_chunk *chunk;
 529         struct btrfs_key found_key;
 530
 531         path = btrfs_alloc_path();
 532         if (!path)
 533                 return -ENOMEM;
 534
 535         key.objectid = BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID;
 536         key.offset = (u64)-1;
 537         key.type = BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY;
 538
 539         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
 540         if (ret < 0)
 541                 goto error;
 542
 543         BUG_ON(ret == 0);
 544
 545         ret = btrfs_previous_item(root, path, 0, BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY);
 546         if (ret) {
 547                 *offset = 0;
 548         } else {
 549                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
 550                                       path->slots[0]);
 551                 if (found_key.objectid != BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID)
 552                         *offset = 0;
 553                 else {
 554                         chunk = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
 555                                                struct btrfs_chunk);
 556                         *offset = found_key.offset +
 557                                 btrfs_chunk_length(path->nodes[0], chunk);
 558                 }
 559         }
 560         ret = 0;
 561 error:
 562         btrfs_free_path(path);
 563         return ret;
 564 }
 565
 566 static int find_next_devid(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
 567                            u64 *objectid)
 568 {
 569         int ret;
 570         struct btrfs_key key;
 571         struct btrfs_key found_key;
 572
 573         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
 574         key.type = BTRFS_DEV_ITEM_KEY;
 575         key.offset = (u64)-1;
 576
 577         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
 578         if (ret < 0)
 579                 goto error;
 580
 581         BUG_ON(ret == 0);
 582
 583         ret = btrfs_previous_item(root, path, BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID,
 584                                   BTRFS_DEV_ITEM_KEY);
 585         if (ret) {
 586                 *objectid = 1;
 587         } else {
 588                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
 589                                       path->slots[0]);
 590                 *objectid = found_key.offset + 1;
 591         }
 592         ret = 0;
 593 error:
 594         btrfs_release_path(path);
 595         return ret;
 596 }
 597
 598 /*
 599  * the device information is stored in the chunk root
 600  * the btrfs_device struct should be fully filled in
 601  */
 602 int btrfs_add_device(struct btrfs_trans_handle *trans,
 603                      struct btrfs_fs_info *fs_info,
 604                      struct btrfs_device *device)
 605 {
 606         int ret;
 607         struct btrfs_path *path;
 608         struct btrfs_dev_item *dev_item;
 609         struct extent_buffer *leaf;
 610         struct btrfs_key key;
 611         struct btrfs_root *root = fs_info->chunk_root;
 612         unsigned long ptr;
 613         u64 free_devid = 0;
 614
 615         path = btrfs_alloc_path();
 616         if (!path)
 617                 return -ENOMEM;
 618
 619         ret = find_next_devid(root, path, &free_devid);
 620         if (ret)
 621                 goto out;
 622
 623         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
 624         key.type = BTRFS_DEV_ITEM_KEY;
 625         key.offset = free_devid;
 626
 627         ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
 628                                       sizeof(*dev_item));
 629         if (ret)
 630                 goto out;
 631
 632         leaf = path->nodes[0];
 633         dev_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_dev_item);
 634
 635         device->devid = free_devid;
 636         btrfs_set_device_id(leaf, dev_item, device->devid);
 637         btrfs_set_device_generation(leaf, dev_item, 0);
 638         btrfs_set_device_type(leaf, dev_item, device->type);
 639         btrfs_set_device_io_align(leaf, dev_item, device->io_align);
 640         btrfs_set_device_io_width(leaf, dev_item, device->io_width);
 641         btrfs_set_device_sector_size(leaf, dev_item, device->sector_size);
 642         btrfs_set_device_total_bytes(leaf, dev_item, device->total_bytes);
 643         btrfs_set_device_bytes_used(leaf, dev_item, device->bytes_used);
 644         btrfs_set_device_group(leaf, dev_item, 0);
 645         btrfs_set_device_seek_speed(leaf, dev_item, 0);
 646         btrfs_set_device_bandwidth(leaf, dev_item, 0);
 647         btrfs_set_device_start_offset(leaf, dev_item, 0);
 648
 649         ptr = (unsigned long)btrfs_device_uuid(dev_item);
 650         write_extent_buffer(leaf, device->uuid, ptr, BTRFS_UUID_SIZE);
 651         ptr = (unsigned long)btrfs_device_fsid(dev_item);
 652         write_extent_buffer(leaf, fs_info->fsid, ptr, BTRFS_UUID_SIZE);
 653         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
 654         ret = 0;
 655
 656 out:
 657         btrfs_free_path(path);
 658         return ret;
 659 }
 660
 661 int btrfs_update_device(struct btrfs_trans_handle *trans,
 662                         struct btrfs_device *device)
 663 {
 664         int ret;
 665         struct btrfs_path *path;
 666         struct btrfs_root *root;
 667         struct btrfs_dev_item *dev_item;
 668         struct extent_buffer *leaf;
 669         struct btrfs_key key;
 670
 671         root = device->dev_root->fs_info->chunk_root;
 672
 673         path = btrfs_alloc_path();
 674         if (!path)
 675                 return -ENOMEM;
 676
 677         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
 678         key.type = BTRFS_DEV_ITEM_KEY;
 679         key.offset = device->devid;
 680
 681         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, 0, 1);
 682         if (ret < 0)
 683                 goto out;
 684
 685         if (ret > 0) {
 686                 ret = -ENOENT;
 687                 goto out;
 688         }
 689
 690         leaf = path->nodes[0];
 691         dev_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_dev_item);
 692
 693         btrfs_set_device_id(leaf, dev_item, device->devid);
 694         btrfs_set_device_type(leaf, dev_item, device->type);
 695         btrfs_set_device_io_align(leaf, dev_item, device->io_align);
 696         btrfs_set_device_io_width(leaf, dev_item, device->io_width);
 697         btrfs_set_device_sector_size(leaf, dev_item, device->sector_size);
 698         btrfs_set_device_total_bytes(leaf, dev_item, device->total_bytes);
 699         btrfs_set_device_bytes_used(leaf, dev_item, device->bytes_used);
 700         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
 701
 702 out:
 703         btrfs_free_path(path);
 704         return ret;
 705 }
 706
 707 int btrfs_add_system_chunk(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct btrfs_key *key,
 708                            struct btrfs_chunk *chunk, int item_size)
 709 {
 710         struct btrfs_super_block *super_copy = fs_info->super_copy;
 711         struct btrfs_disk_key disk_key;
 712         u32 array_size;
 713         u8 *ptr;
 714
 715         array_size = btrfs_super_sys_array_size(super_copy);
 716         if (array_size + item_size + sizeof(disk_key)
 717                         > BTRFS_SYSTEM_CHUNK_ARRAY_SIZE)
 718                 return -EFBIG;
 719
 720         ptr = super_copy->sys_chunk_array + array_size;
 721         btrfs_cpu_key_to_disk(&disk_key, key);
 722         memcpy(ptr, &disk_key, sizeof(disk_key));
 723         ptr += sizeof(disk_key);
 724         memcpy(ptr, chunk, item_size);
 725         item_size += sizeof(disk_key);
 726         btrfs_set_super_sys_array_size(super_copy, array_size + item_size);
 727         return 0;
 728 }
 729
 730 static u64 chunk_bytes_by_type(u64 type, u64 calc_size, int num_stripes,
 731                                int sub_stripes)
 732 {
 733         if (type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1 | BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP))
 734                 return calc_size;
 735         else if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10)
 736                 return calc_size * (num_stripes / sub_stripes);
 737         else if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID5)
 738                 return calc_size * (num_stripes - 1);
 739         else if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6)
 740                 return calc_size * (num_stripes - 2);
 741         else
 742                 return calc_size * num_stripes;
 743 }
 744
 745
 746 static u32 find_raid56_stripe_len(u32 data_devices, u32 dev_stripe_target)
 747 {
 748         /* TODO, add a way to store the preferred stripe size */
 749         return BTRFS_STRIPE_LEN;
 750 }
 751
 752 /*
 753  * btrfs_device_avail_bytes - count bytes available for alloc_chunk
 754  *
 755  * It is not equal to "device->total_bytes - device->bytes_used".
 756  * We do not allocate any chunk in 1M at beginning of device, and not
 757  * allowed to allocate any chunk before alloc_start if it is specified.
 758  * So search holes from max(1M, alloc_start) to device->total_bytes.
 759  */
 760 static int btrfs_device_avail_bytes(struct btrfs_trans_handle *trans,
 761                                     struct btrfs_device *device,
 762                                     u64 *avail_bytes)
 763 {
 764         struct btrfs_path *path;
 765         struct btrfs_root *root = device->dev_root;
 766         struct btrfs_key key;
 767         struct btrfs_dev_extent *dev_extent = NULL;
 768         struct extent_buffer *l;
 769         u64 search_start = root->fs_info->alloc_start;
 770         u64 search_end = device->total_bytes;
 771         u64 extent_end = 0;
 772         u64 free_bytes = 0;
 773         int ret;
 774         int slot = 0;
 775
 776         search_start = max(BTRFS_BLOCK_RESERVED_1M_FOR_SUPER, search_start);
 777
 778         path = btrfs_alloc_path();
 779         if (!path)
 780                 return -ENOMEM;
 781
 782         key.objectid = device->devid;
 783         key.offset = root->fs_info->alloc_start;
 784         key.type = BTRFS_DEV_EXTENT_KEY;
 785
 786         path->reada = 2;
 787         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, 0, 0);
 788         if (ret < 0)
 789                 goto error;
 790         ret = btrfs_previous_item(root, path, 0, key.type);
 791         if (ret < 0)
 792                 goto error;
 793
 794         while (1) {
 795                 l = path->nodes[0];
 796                 slot = path->slots[0];
 797                 if (slot >= btrfs_header_nritems(l)) {
 798                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
 799                         if (ret == 0)
 800                                 continue;
 801                         if (ret < 0)
 802                                 goto error;
 803                         break;
 804                 }
 805                 btrfs_item_key_to_cpu(l, &key, slot);
 806
 807                 if (key.objectid < device->devid)
 808                         goto next;
 809                 if (key.objectid > device->devid)
 810                         break;
 811                 if (key.type != BTRFS_DEV_EXTENT_KEY)
 812                         goto next;
 813                 if (key.offset > search_end)
 814                         break;
 815                 if (key.offset > search_start)
 816                         free_bytes += key.offset - search_start;
 817
 818                 dev_extent = btrfs_item_ptr(l, slot, struct btrfs_dev_extent);
 819                 extent_end = key.offset + btrfs_dev_extent_length(l,
 820                                                                   dev_extent);
 821                 if (extent_end > search_start)
 822                         search_start = extent_end;
 823                 if (search_start > search_end)
 824                         break;
 825 next:
 826                 path->slots[0]++;
 827                 cond_resched();
 828         }
 829
 830         if (search_start < search_end)
 831                 free_bytes += search_end - search_start;
 832
 833         *avail_bytes = free_bytes;
 834         ret = 0;
 835 error:
 836         btrfs_free_path(path);
 837         return ret;
 838 }
 839
 840 #define BTRFS_MAX_DEVS(r) ((BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(r)             \
 841                         - sizeof(struct btrfs_item)             \
 842                         - sizeof(struct btrfs_chunk))           \
 843                         / sizeof(struct btrfs_stripe) + 1)
 844
 845 #define BTRFS_MAX_DEVS_SYS_CHUNK ((BTRFS_SYSTEM_CHUNK_ARRAY_SIZE        \
 846                                 - 2 * sizeof(struct btrfs_disk_key)     \
 847                                 - 2 * sizeof(struct btrfs_chunk))       \
 848                                 / sizeof(struct btrfs_stripe) + 1)
 849
 850 int btrfs_alloc_chunk(struct btrfs_trans_handle *trans,
 851                       struct btrfs_fs_info *info, u64 *start,
 852                       u64 *num_bytes, u64 type)
 853 {
 854         u64 dev_offset;
 855         struct btrfs_root *extent_root = info->extent_root;
 856         struct btrfs_root *chunk_root = info->chunk_root;
 857         struct btrfs_stripe *stripes;
 858         struct btrfs_device *device = NULL;
 859         struct btrfs_chunk *chunk;
 860         struct list_head private_devs;
 861         struct list_head *dev_list = &info->fs_devices->devices;
 862         struct list_head *cur;
 863         struct map_lookup *map;
 864         int min_stripe_size = SZ_1M;
 865         u64 calc_size = SZ_8M;
 866         u64 min_free;
 867         u64 max_chunk_size = 4 * calc_size;
 868         u64 avail = 0;
 869         u64 max_avail = 0;
 870         u64 percent_max;
 871         int num_stripes = 1;
 872         int max_stripes = 0;
 873         int min_stripes = 1;
 874         int sub_stripes = 0;
 875         int looped = 0;
 876         int ret;
 877         int index;
 878         int stripe_len = BTRFS_STRIPE_LEN;
 879         struct btrfs_key key;
 880         u64 offset;
 881
 882         if (list_empty(dev_list)) {
 883                 return -ENOSPC;
 884         }
 885
 886         if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) {
 887                 if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM) {
 888                         calc_size = SZ_8M;
 889                         max_chunk_size = calc_size * 2;
 890                         min_stripe_size = SZ_1M;
 891                         max_stripes = BTRFS_MAX_DEVS_SYS_CHUNK;
 892                 } else if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA) {
 893                         calc_size = SZ_1G;
 894                         max_chunk_size = 10 * calc_size;
 895                         min_stripe_size = SZ_64M;
 896                         max_stripes = BTRFS_MAX_DEVS(chunk_root);
 897                 } else if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA) {
 898                         calc_size = SZ_1G;
 899                         max_chunk_size = 4 * calc_size;
 900                         min_stripe_size = SZ_32M;
 901                         max_stripes = BTRFS_MAX_DEVS(chunk_root);
 902                 }
 903         }
 904         if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1) {
 905                 num_stripes = min_t(u64, 2,
 906                                   btrfs_super_num_devices(info->super_copy));
 907                 if (num_stripes < 2)
 908                         return -ENOSPC;
 909                 min_stripes = 2;
 910         }
 911         if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP) {
 912                 num_stripes = 2;
 913                 min_stripes = 2;
 914         }
 915         if (type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0)) {
 916                 num_stripes = btrfs_super_num_devices(info->super_copy);
 917                 if (num_stripes > max_stripes)
 918                         num_stripes = max_stripes;
 919                 min_stripes = 2;
 920         }
 921         if (type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10)) {
 922                 num_stripes = btrfs_super_num_devices(info->super_copy);
 923                 if (num_stripes > max_stripes)
 924                         num_stripes = max_stripes;
 925                 if (num_stripes < 4)
 926                         return -ENOSPC;
 927                 num_stripes &= ~(u32)1;
 928                 sub_stripes = 2;
 929                 min_stripes = 4;
 930         }
 931         if (type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID5)) {
 932                 num_stripes = btrfs_super_num_devices(info->super_copy);
 933                 if (num_stripes > max_stripes)
 934                         num_stripes = max_stripes;
 935                 if (num_stripes < 2)
 936                         return -ENOSPC;
 937                 min_stripes = 2;
 938                 stripe_len = find_raid56_stripe_len(num_stripes - 1,
 939                                     btrfs_super_stripesize(info->super_copy));
 940         }
 941         if (type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6)) {
 942                 num_stripes = btrfs_super_num_devices(info->super_copy);
 943                 if (num_stripes > max_stripes)
 944                         num_stripes = max_stripes;
 945                 if (num_stripes < 3)
 946                         return -ENOSPC;
 947                 min_stripes = 3;
 948                 stripe_len = find_raid56_stripe_len(num_stripes - 2,
 949                                     btrfs_super_stripesize(info->super_copy));
 950         }
 951
 952         /* we don't want a chunk larger than 10% of the FS */
 953         percent_max = div_factor(btrfs_super_total_bytes(info->super_copy), 1);
 954         max_chunk_size = min(percent_max, max_chunk_size);
 955
 956 again:
 957         if (chunk_bytes_by_type(type, calc_size, num_stripes, sub_stripes) >
 958             max_chunk_size) {
 959                 calc_size = max_chunk_size;
 960                 calc_size /= num_stripes;
 961                 calc_size /= stripe_len;
 962                 calc_size *= stripe_len;
 963         }
 964         /* we don't want tiny stripes */
 965         calc_size = max_t(u64, calc_size, min_stripe_size);
 966
 967         calc_size /= stripe_len;
 968         calc_size *= stripe_len;
 969         INIT_LIST_HEAD(&private_devs);
 970         cur = dev_list->next;
 971         index = 0;
 972
 973         if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP)
 974                 min_free = calc_size * 2;
 975         else
 976                 min_free = calc_size;
 977
 978         /* build a private list of devices we will allocate from */
 979         while(index < num_stripes) {
 980                 device = list_entry(cur, struct btrfs_device, dev_list);
 981                 ret = btrfs_device_avail_bytes(trans, device, &avail);
 982                 if (ret)
 983                         return ret;
 984                 cur = cur->next;
 985                 if (avail >= min_free) {
 986                         list_move_tail(&device->dev_list, &private_devs);
 987                         index++;
 988                         if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP)
 989                                 index++;
 990                 } else if (avail > max_avail)
 991                         max_avail = avail;
 992                 if (cur == dev_list)
 993                         break;
 994         }
 995         if (index < num_stripes) {
 996                 list_splice(&private_devs, dev_list);
 997                 if (index >= min_stripes) {
 998                         num_stripes = index;
 999                         if (type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10)) {
1000                                 num_stripes /= sub_stripes;
1001                                 num_stripes *= sub_stripes;
1002                         }
1003                         looped = 1;
1004                         goto again;
1005                 }
1006                 if (!looped && max_avail > 0) {
1007                         looped = 1;
1008                         calc_size = max_avail;
1009                         goto again;
1010                 }
1011                 return -ENOSPC;
1012         }
1013         ret = find_next_chunk(info, &offset);
1014         if (ret)
1015                 return ret;
1016         key.objectid = BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID;
1017         key.type = BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY;
1018         key.offset = offset;
1019
1020         chunk = kmalloc(btrfs_chunk_item_size(num_stripes), GFP_NOFS);
1021         if (!chunk)
1022                 return -ENOMEM;
1023
1024         map = kmalloc(btrfs_map_lookup_size(num_stripes), GFP_NOFS);
1025         if (!map) {
1026                 kfree(chunk);
1027                 return -ENOMEM;
1028         }
1029
1030         stripes = &chunk->stripe;
1031         *num_bytes = chunk_bytes_by_type(type, calc_size,
1032                                          num_stripes, sub_stripes);
1033         index = 0;
1034         while(index < num_stripes) {
1035                 struct btrfs_stripe *stripe;
1036                 BUG_ON(list_empty(&private_devs));
1037                 cur = private_devs.next;
1038                 device = list_entry(cur, struct btrfs_device, dev_list);
1039
1040                 /* loop over this device again if we're doing a dup group */
1041                 if (!(type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP) ||
1042                     (index == num_stripes - 1))
1043                         list_move_tail(&device->dev_list, dev_list);
1044
1045                 ret = btrfs_alloc_dev_extent(trans, device,
1046                              info->chunk_root->root_key.objectid,
1047                              BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID, key.offset,
1048                              calc_size, &dev_offset, 0);
1049                 BUG_ON(ret);
1050
1051                 device->bytes_used += calc_size;
1052                 ret = btrfs_update_device(trans, device);
1053                 BUG_ON(ret);
1054
1055                 map->stripes[index].dev = device;
1056                 map->stripes[index].physical = dev_offset;
1057                 stripe = stripes + index;
1058                 btrfs_set_stack_stripe_devid(stripe, device->devid);
1059                 btrfs_set_stack_stripe_offset(stripe, dev_offset);
1060                 memcpy(stripe->dev_uuid, device->uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
1061                 index++;
1062         }
1063         BUG_ON(!list_empty(&private_devs));
1064
1065         /* key was set above */
1066         btrfs_set_stack_chunk_length(chunk, *num_bytes);
1067         btrfs_set_stack_chunk_owner(chunk, extent_root->root_key.objectid);
1068         btrfs_set_stack_chunk_stripe_len(chunk, stripe_len);
1069         btrfs_set_stack_chunk_type(chunk, type);
1070         btrfs_set_stack_chunk_num_stripes(chunk, num_stripes);
1071         btrfs_set_stack_chunk_io_align(chunk, stripe_len);
1072         btrfs_set_stack_chunk_io_width(chunk, stripe_len);
1073         btrfs_set_stack_chunk_sector_size(chunk, info->sectorsize);
1074         btrfs_set_stack_chunk_sub_stripes(chunk, sub_stripes);
1075         map->sector_size = info->sectorsize;
1076         map->stripe_len = stripe_len;
1077         map->io_align = stripe_len;
1078         map->io_width = stripe_len;
1079         map->type = type;
1080         map->num_stripes = num_stripes;
1081         map->sub_stripes = sub_stripes;
1082
1083         ret = btrfs_insert_item(trans, chunk_root, &key, chunk,
1084                                 btrfs_chunk_item_size(num_stripes));
1085         BUG_ON(ret);
1086         *start = key.offset;;
1087
1088         map->ce.start = key.offset;
1089         map->ce.size = *num_bytes;
1090
1091         ret = insert_cache_extent(&info->mapping_tree.cache_tree, &map->ce);
1092         BUG_ON(ret);
1093
1094         if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM) {
1095                 ret = btrfs_add_system_chunk(info, &key,
1096                                     chunk, btrfs_chunk_item_size(num_stripes));
1097                 BUG_ON(ret);
1098         }
1099
1100         kfree(chunk);
1101         return ret;
1102 }
1103
1104 /*
1105  * Alloc a DATA chunk with SINGLE profile.
1106  *
1107  * If 'convert' is set, it will alloc a chunk with 1:1 mapping
1108  * (btrfs logical bytenr == on-disk bytenr)
1109  * For that case, caller must make sure the chunk and dev_extent are not
1110  * occupied.
1111  */
1112 int btrfs_alloc_data_chunk(struct btrfs_trans_handle *trans,
1113                            struct btrfs_fs_info *info, u64 *start,
1114                            u64 num_bytes, u64 type, int convert)
1115 {
1116         u64 dev_offset;
1117         struct btrfs_root *extent_root = info->extent_root;
1118         struct btrfs_root *chunk_root = info->chunk_root;
1119         struct btrfs_stripe *stripes;
1120         struct btrfs_device *device = NULL;
1121         struct btrfs_chunk *chunk;
1122         struct list_head *dev_list = &info->fs_devices->devices;
1123         struct list_head *cur;
1124         struct map_lookup *map;
1125         u64 calc_size = SZ_8M;
1126         int num_stripes = 1;
1127         int sub_stripes = 0;
1128         int ret;
1129         int index;
1130         int stripe_len = BTRFS_STRIPE_LEN;
1131         struct btrfs_key key;
1132
1133         key.objectid = BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID;
1134         key.type = BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY;
1135         if (convert) {
1136                 if (*start != round_down(*start, info->sectorsize)) {
1137                         error("DATA chunk start not sectorsize aligned: %llu",
1138                                         (unsigned long long)*start);
1139                         return -EINVAL;
1140                 }
1141                 key.offset = *start;
1142                 dev_offset = *start;
1143         } else {
1144                 u64 tmp;
1145
1146                 ret = find_next_chunk(info, &tmp);
1147                 key.offset = tmp;
1148                 if (ret)
1149                         return ret;
1150         }
1151
1152         chunk = kmalloc(btrfs_chunk_item_size(num_stripes), GFP_NOFS);
1153         if (!chunk)
1154                 return -ENOMEM;
1155
1156         map = kmalloc(btrfs_map_lookup_size(num_stripes), GFP_NOFS);
1157         if (!map) {
1158                 kfree(chunk);
1159                 return -ENOMEM;
1160         }
1161
1162         stripes = &chunk->stripe;
1163         calc_size = num_bytes;
1164
1165         index = 0;
1166         cur = dev_list->next;
1167         device = list_entry(cur, struct btrfs_device, dev_list);
1168
1169         while (index < num_stripes) {
1170                 struct btrfs_stripe *stripe;
1171
1172                 ret = btrfs_alloc_dev_extent(trans, device,
1173                              info->chunk_root->root_key.objectid,
1174                              BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID, key.offset,
1175                              calc_size, &dev_offset, convert);
1176                 BUG_ON(ret);
1177
1178                 device->bytes_used += calc_size;
1179                 ret = btrfs_update_device(trans, device);
1180                 BUG_ON(ret);
1181
1182                 map->stripes[index].dev = device;
1183                 map->stripes[index].physical = dev_offset;
1184                 stripe = stripes + index;
1185                 btrfs_set_stack_stripe_devid(stripe, device->devid);
1186                 btrfs_set_stack_stripe_offset(stripe, dev_offset);
1187                 memcpy(stripe->dev_uuid, device->uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
1188                 index++;
1189         }
1190
1191         /* key was set above */
1192         btrfs_set_stack_chunk_length(chunk, num_bytes);
1193         btrfs_set_stack_chunk_owner(chunk, extent_root->root_key.objectid);
1194         btrfs_set_stack_chunk_stripe_len(chunk, stripe_len);
1195         btrfs_set_stack_chunk_type(chunk, type);
1196         btrfs_set_stack_chunk_num_stripes(chunk, num_stripes);
1197         btrfs_set_stack_chunk_io_align(chunk, stripe_len);
1198         btrfs_set_stack_chunk_io_width(chunk, stripe_len);
1199         btrfs_set_stack_chunk_sector_size(chunk, info->sectorsize);
1200         btrfs_set_stack_chunk_sub_stripes(chunk, sub_stripes);
1201         map->sector_size = info->sectorsize;
1202         map->stripe_len = stripe_len;
1203         map->io_align = stripe_len;
1204         map->io_width = stripe_len;
1205         map->type = type;
1206         map->num_stripes = num_stripes;
1207         map->sub_stripes = sub_stripes;
1208
1209         ret = btrfs_insert_item(trans, chunk_root, &key, chunk,
1210                                 btrfs_chunk_item_size(num_stripes));
1211         BUG_ON(ret);
1212         if (!convert)
1213                 *start = key.offset;
1214
1215         map->ce.start = key.offset;
1216         map->ce.size = num_bytes;
1217
1218         ret = insert_cache_extent(&info->mapping_tree.cache_tree, &map->ce);
1219         BUG_ON(ret);
1220
1221         kfree(chunk);
1222         return ret;
1223 }
1224
1225 int btrfs_num_copies(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 logical, u64 len)
1226 {
1227         struct btrfs_mapping_tree *map_tree = &fs_info->mapping_tree;
1228         struct cache_extent *ce;
1229         struct map_lookup *map;
1230         int ret;
1231
1232         ce = search_cache_extent(&map_tree->cache_tree, logical);
1233         if (!ce) {
1234                 fprintf(stderr, "No mapping for %llu-%llu\n",
1235                         (unsigned long long)logical,
1236                         (unsigned long long)logical+len);
1237                 return 1;
1238         }
1239         if (ce->start > logical || ce->start + ce->size < logical) {
1240                 fprintf(stderr, "Invalid mapping for %llu-%llu, got "
1241                         "%llu-%llu\n", (unsigned long long)logical,
1242                         (unsigned long long)logical+len,
1243                         (unsigned long long)ce->start,
1244                         (unsigned long long)ce->start + ce->size);
1245                 return 1;
1246         }
1247         map = container_of(ce, struct map_lookup, ce);
1248
1249         if (map->type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP | BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1))
1250                 ret = map->num_stripes;
1251         else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10)
1252                 ret = map->sub_stripes;
1253         else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID5)
1254                 ret = 2;
1255         else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6)
1256                 ret = 3;
1257         else
1258                 ret = 1;
1259         return ret;
1260 }
1261
1262 int btrfs_next_bg(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 *logical,
1263                   u64 *size, u64 type)
1264 {
1265         struct btrfs_mapping_tree *map_tree = &fs_info->mapping_tree;
1266         struct cache_extent *ce;
1267         struct map_lookup *map;
1268         u64 cur = *logical;
1269
1270         ce = search_cache_extent(&map_tree->cache_tree, cur);
1271
1272         while (ce) {
1273                 /*
1274                  * only jump to next bg if our cur is not 0
1275                  * As the initial logical for btrfs_next_bg() is 0, and
1276                  * if we jump to next bg, we skipped a valid bg.
1277                  */
1278                 if (cur) {
1279                         ce = next_cache_extent(ce);
1280                         if (!ce)
1281                                 return -ENOENT;
1282                 }
1283
1284                 cur = ce->start;
1285                 map = container_of(ce, struct map_lookup, ce);
1286                 if (map->type & type) {
1287                         *logical = ce->start;
1288                         *size = ce->size;
1289                         return 0;
1290                 }
1291                 if (!cur)
1292                         ce = next_cache_extent(ce);
1293         }
1294
1295         return -ENOENT;
1296 }
1297
1298 int btrfs_rmap_block(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1299                      u64 chunk_start, u64 physical, u64 devid,
1300                      u64 **logical, int *naddrs, int *stripe_len)
1301 {
1302         struct btrfs_mapping_tree *map_tree = &fs_info->mapping_tree;
1303         struct cache_extent *ce;
1304         struct map_lookup *map;
1305         u64 *buf;
1306         u64 bytenr;
1307         u64 length;
1308         u64 stripe_nr;
1309         u64 rmap_len;
1310         int i, j, nr = 0;
1311
1312         ce = search_cache_extent(&map_tree->cache_tree, chunk_start);
1313         BUG_ON(!ce);
1314         map = container_of(ce, struct map_lookup, ce);
1315
1316         length = ce->size;
1317         rmap_len = map->stripe_len;
1318         if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10)
1319                 length = ce->size / (map->num_stripes / map->sub_stripes);
1320         else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0)
1321                 length = ce->size / map->num_stripes;
1322         else if (map->type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID5 |
1323                               BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6)) {
1324                 length = ce->size / nr_data_stripes(map);
1325                 rmap_len = map->stripe_len * nr_data_stripes(map);
1326         }
1327
1328         buf = kzalloc(sizeof(u64) * map->num_stripes, GFP_NOFS);
1329
1330         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
1331                 if (devid && map->stripes[i].dev->devid != devid)
1332                         continue;
1333                 if (map->stripes[i].physical > physical ||
1334                     map->stripes[i].physical + length <= physical)
1335                         continue;
1336
1337                 stripe_nr = (physical - map->stripes[i].physical) /
1338                             map->stripe_len;
1339
1340                 if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10) {
1341                         stripe_nr = (stripe_nr * map->num_stripes + i) /
1342                                     map->sub_stripes;
1343                 } else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0) {
1344                         stripe_nr = stripe_nr * map->num_stripes + i;
1345                 } /* else if RAID[56], multiply by nr_data_stripes().
1346                    * Alternatively, just use rmap_len below instead of
1347                    * map->stripe_len */
1348
1349                 bytenr = ce->start + stripe_nr * rmap_len;
1350                 for (j = 0; j < nr; j++) {
1351                         if (buf[j] == bytenr)
1352                                 break;
1353                 }
1354                 if (j == nr)
1355                         buf[nr++] = bytenr;
1356         }
1357
1358         *logical = buf;
1359         *naddrs = nr;
1360         *stripe_len = rmap_len;
1361
1362         return 0;
1363 }
1364
1365 static inline int parity_smaller(u64 a, u64 b)
1366 {
1367         return a > b;
1368 }
1369
1370 /* Bubble-sort the stripe set to put the parity/syndrome stripes last */
1371 static void sort_parity_stripes(struct btrfs_multi_bio *bbio, u64 *raid_map)
1372 {
1373         struct btrfs_bio_stripe s;
1374         int i;
1375         u64 l;
1376         int again = 1;
1377
1378         while (again) {
1379                 again = 0;
1380                 for (i = 0; i < bbio->num_stripes - 1; i++) {
1381                         if (parity_smaller(raid_map[i], raid_map[i+1])) {
1382                                 s = bbio->stripes[i];
1383                                 l = raid_map[i];
1384                                 bbio->stripes[i] = bbio->stripes[i+1];
1385                                 raid_map[i] = raid_map[i+1];
1386                                 bbio->stripes[i+1] = s;
1387                                 raid_map[i+1] = l;
1388                                 again = 1;
1389                         }
1390                 }
1391         }
1392 }
1393
1394 int btrfs_map_block(struct btrfs_fs_info *fs_info, int rw,
1395                     u64 logical, u64 *length,
1396                     struct btrfs_multi_bio **multi_ret, int mirror_num,
1397                     u64 **raid_map_ret)
1398 {
1399         return __btrfs_map_block(fs_info, rw, logical, length, NULL,
1400                                  multi_ret, mirror_num, raid_map_ret);
1401 }
1402
1403 int __btrfs_map_block(struct btrfs_fs_info *fs_info, int rw,
1404                       u64 logical, u64 *length, u64 *type,
1405                       struct btrfs_multi_bio **multi_ret, int mirror_num,
1406                       u64 **raid_map_ret)
1407 {
1408         struct btrfs_mapping_tree *map_tree = &fs_info->mapping_tree;
1409         struct cache_extent *ce;
1410         struct map_lookup *map;
1411         u64 offset;
1412         u64 stripe_offset;
1413         u64 stripe_nr;
1414         u64 *raid_map = NULL;
1415         int stripes_allocated = 8;
1416         int stripes_required = 1;
1417         int stripe_index;
1418         int i;
1419         struct btrfs_multi_bio *multi = NULL;
1420
1421         if (multi_ret && rw == READ) {
1422                 stripes_allocated = 1;
1423         }
1424 again:
1425         ce = search_cache_extent(&map_tree->cache_tree, logical);
1426         if (!ce) {
1427                 kfree(multi);
1428                 *length = (u64)-1;
1429                 return -ENOENT;
1430         }
1431         if (ce->start > logical) {
1432                 kfree(multi);
1433                 *length = ce->start - logical;
1434                 return -ENOENT;
1435         }
1436
1437         if (multi_ret) {
1438                 multi = kzalloc(btrfs_multi_bio_size(stripes_allocated),
1439                                 GFP_NOFS);
1440                 if (!multi)
1441                         return -ENOMEM;
1442         }
1443         map = container_of(ce, struct map_lookup, ce);
1444         offset = logical - ce->start;
1445
1446         if (rw == WRITE) {
1447                 if (map->type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1 |
1448                                  BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP)) {
1449                         stripes_required = map->num_stripes;
1450                 } else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10) {
1451                         stripes_required = map->sub_stripes;
1452                 }
1453         }
1454         if (map->type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID5 | BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6)
1455             && multi_ret && ((rw & WRITE) || mirror_num > 1) && raid_map_ret) {
1456                     /* RAID[56] write or recovery. Return all stripes */
1457                     stripes_required = map->num_stripes;
1458
1459                     /* Only allocate the map if we've already got a large enough multi_ret */
1460                     if (stripes_allocated >= stripes_required) {
1461                             raid_map = kmalloc(sizeof(u64) * map->num_stripes, GFP_NOFS);
1462                             if (!raid_map) {
1463                                     kfree(multi);
1464                                     return -ENOMEM;
1465                             }
1466                     }
1467         }
1468
1469         /* if our multi bio struct is too small, back off and try again */
1470         if (multi_ret && stripes_allocated < stripes_required) {
1471                 stripes_allocated = stripes_required;
1472                 kfree(multi);
1473                 multi = NULL;
1474                 goto again;
1475         }
1476         stripe_nr = offset;
1477         /*
1478          * stripe_nr counts the total number of stripes we have to stride
1479          * to get to this block
1480          */
1481         stripe_nr = stripe_nr / map->stripe_len;
1482
1483         stripe_offset = stripe_nr * map->stripe_len;
1484         BUG_ON(offset < stripe_offset);
1485
1486         /* stripe_offset is the offset of this block in its stripe*/
1487         stripe_offset = offset - stripe_offset;
1488
1489         if (map->type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0 | BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1 |
1490                          BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID5 | BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6 |
1491                          BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10 |
1492                          BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP)) {
1493                 /* we limit the length of each bio to what fits in a stripe */
1494                 *length = min_t(u64, ce->size - offset,
1495                               map->stripe_len - stripe_offset);
1496         } else {
1497                 *length = ce->size - offset;
1498         }
1499
1500         if (!multi_ret)
1501                 goto out;
1502
1503         multi->num_stripes = 1;
1504         stripe_index = 0;
1505         if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1) {
1506                 if (rw == WRITE)
1507                         multi->num_stripes = map->num_stripes;
1508                 else if (mirror_num)
1509                         stripe_index = mirror_num - 1;
1510                 else
1511                         stripe_index = stripe_nr % map->num_stripes;
1512         } else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10) {
1513                 int factor = map->num_stripes / map->sub_stripes;
1514
1515                 stripe_index = stripe_nr % factor;
1516                 stripe_index *= map->sub_stripes;
1517
1518                 if (rw == WRITE)
1519                         multi->num_stripes = map->sub_stripes;
1520                 else if (mirror_num)
1521                         stripe_index += mirror_num - 1;
1522
1523                 stripe_nr = stripe_nr / factor;
1524         } else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP) {
1525                 if (rw == WRITE)
1526                         multi->num_stripes = map->num_stripes;
1527                 else if (mirror_num)
1528                         stripe_index = mirror_num - 1;
1529         } else if (map->type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID5 |
1530                                 BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6)) {
1531
1532                 if (raid_map) {
1533                         int rot;
1534                         u64 tmp;
1535                         u64 raid56_full_stripe_start;
1536                         u64 full_stripe_len = nr_data_stripes(map) * map->stripe_len;
1537
1538                         /*
1539                          * align the start of our data stripe in the logical
1540                          * address space
1541                          */
1542                         raid56_full_stripe_start = offset / full_stripe_len;
1543                         raid56_full_stripe_start *= full_stripe_len;
1544
1545                         /* get the data stripe number */
1546                         stripe_nr = raid56_full_stripe_start / map->stripe_len;
1547                         stripe_nr = stripe_nr / nr_data_stripes(map);
1548
1549                         /* Work out the disk rotation on this stripe-set */
1550                         rot = stripe_nr % map->num_stripes;
1551
1552                         /* Fill in the logical address of each stripe */
1553                         tmp = stripe_nr * nr_data_stripes(map);
1554
1555                         for (i = 0; i < nr_data_stripes(map); i++)
1556                                 raid_map[(i+rot) % map->num_stripes] =
1557                                         ce->start + (tmp + i) * map->stripe_len;
1558
1559                         raid_map[(i+rot) % map->num_stripes] = BTRFS_RAID5_P_STRIPE;
1560                         if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6)
1561                                 raid_map[(i+rot+1) % map->num_stripes] = BTRFS_RAID6_Q_STRIPE;
1562
1563                         *length = map->stripe_len;
1564                         stripe_index = 0;
1565                         stripe_offset = 0;
1566                         multi->num_stripes = map->num_stripes;
1567                 } else {
1568                         stripe_index = stripe_nr % nr_data_stripes(map);
1569                         stripe_nr = stripe_nr / nr_data_stripes(map);
1570
1571                         /*
1572                          * Mirror #0 or #1 means the original data block.
1573                          * Mirror #2 is RAID5 parity block.
1574                          * Mirror #3 is RAID6 Q block.
1575                          */
1576                         if (mirror_num > 1)
1577                                 stripe_index = nr_data_stripes(map) + mirror_num - 2;
1578
1579                         /* We distribute the parity blocks across stripes */
1580                         stripe_index = (stripe_nr + stripe_index) % map->num_stripes;
1581                 }
1582         } else {
1583                 /*
1584                  * after this do_div call, stripe_nr is the number of stripes
1585                  * on this device we have to walk to find the data, and
1586                  * stripe_index is the number of our device in the stripe array
1587                  */
1588                 stripe_index = stripe_nr % map->num_stripes;
1589                 stripe_nr = stripe_nr / map->num_stripes;
1590         }
1591         BUG_ON(stripe_index >= map->num_stripes);
1592
1593         for (i = 0; i < multi->num_stripes; i++) {
1594                 multi->stripes[i].physical =
1595                         map->stripes[stripe_index].physical + stripe_offset +
1596                         stripe_nr * map->stripe_len;
1597                 multi->stripes[i].dev = map->stripes[stripe_index].dev;
1598                 stripe_index++;
1599         }
1600         *multi_ret = multi;
1601
1602         if (type)
1603                 *type = map->type;
1604
1605         if (raid_map) {
1606                 sort_parity_stripes(multi, raid_map);
1607                 *raid_map_ret = raid_map;
1608         }
1609 out:
1610         return 0;
1611 }
1612
1613 struct btrfs_device *btrfs_find_device(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 devid,
1614                                        u8 *uuid, u8 *fsid)
1615 {
1616         struct btrfs_device *device;
1617         struct btrfs_fs_devices *cur_devices;
1618
1619         cur_devices = fs_info->fs_devices;
1620         while (cur_devices) {
1621                 if (!fsid ||
1622                     (!memcmp(cur_devices->fsid, fsid, BTRFS_UUID_SIZE) ||
1623                      fs_info->ignore_fsid_mismatch)) {
1624                         device = __find_device(&cur_devices->devices,
1625                                                devid, uuid);
1626                         if (device)
1627                                 return device;
1628                 }
1629                 cur_devices = cur_devices->seed;
1630         }
1631         return NULL;
1632 }
1633
1634 struct btrfs_device *
1635 btrfs_find_device_by_devid(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
1636                            u64 devid, int instance)
1637 {
1638         struct list_head *head = &fs_devices->devices;
1639         struct btrfs_device *dev;
1640         int num_found = 0;
1641
1642         list_for_each_entry(dev, head, dev_list) {
1643                 if (dev->devid == devid && num_found++ == instance)
1644                         return dev;
1645         }
1646         return NULL;
1647 }
1648
1649 int btrfs_chunk_readonly(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 chunk_offset)
1650 {
1651         struct cache_extent *ce;
1652         struct map_lookup *map;
1653         struct btrfs_mapping_tree *map_tree = &fs_info->mapping_tree;
1654         int readonly = 0;
1655         int i;
1656
1657         /*
1658          * During chunk recovering, we may fail to find block group's
1659          * corresponding chunk, we will rebuild it later
1660          */
1661         ce = search_cache_extent(&map_tree->cache_tree, chunk_offset);
1662         if (!fs_info->is_chunk_recover)
1663                 BUG_ON(!ce);
1664         else
1665                 return 0;
1666
1667         map = container_of(ce, struct map_lookup, ce);
1668         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
1669                 if (!map->stripes[i].dev->writeable) {
1670                         readonly = 1;
1671                         break;
1672                 }
1673         }
1674
1675         return readonly;
1676 }
1677
1678 static struct btrfs_device *fill_missing_device(u64 devid)
1679 {
1680         struct btrfs_device *device;
1681
1682         device = kzalloc(sizeof(*device), GFP_NOFS);
1683         device->devid = devid;
1684         device->fd = -1;
1685         return device;
1686 }
1687
1688 /*
1689  * slot == -1: SYSTEM chunk
1690  * return -EIO on error, otherwise return 0
1691  */
1692 int btrfs_check_chunk_valid(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1693                             struct extent_buffer *leaf,
1694                             struct btrfs_chunk *chunk,
1695                             int slot, u64 logical)
1696 {
1697         u64 length;
1698         u64 stripe_len;
1699         u16 num_stripes;
1700         u16 sub_stripes;
1701         u64 type;
1702         u32 chunk_ondisk_size;
1703         u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
1704
1705         length = btrfs_chunk_length(leaf, chunk);
1706         stripe_len = btrfs_chunk_stripe_len(leaf, chunk);
1707         num_stripes = btrfs_chunk_num_stripes(leaf, chunk);
1708         sub_stripes = btrfs_chunk_sub_stripes(leaf, chunk);
1709         type = btrfs_chunk_type(leaf, chunk);
1710
1711         /*
1712          * These valid checks may be insufficient to cover every corner cases.
1713          */
1714         if (!IS_ALIGNED(logical, sectorsize)) {
1715                 error("invalid chunk logical %llu",  logical);
1716                 return -EIO;
1717         }
1718         if (btrfs_chunk_sector_size(leaf, chunk) != sectorsize) {
1719                 error("invalid chunk sectorsize %llu",
1720                       (unsigned long long)btrfs_chunk_sector_size(leaf, chunk));
1721                 return -EIO;
1722         }
1723         if (!length || !IS_ALIGNED(length, sectorsize)) {
1724                 error("invalid chunk length %llu",  length);
1725                 return -EIO;
1726         }
1727         if (stripe_len != BTRFS_STRIPE_LEN) {
1728                 error("invalid chunk stripe length: %llu", stripe_len);
1729                 return -EIO;
1730         }
1731         /* Check on chunk item type */
1732         if (slot == -1 && (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM) == 0) {
1733                 error("invalid chunk type %llu", type);
1734                 return -EIO;
1735         }
1736         if (type & ~(BTRFS_BLOCK_GROUP_TYPE_MASK |
1737                      BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK)) {
1738                 error("unrecognized chunk type: %llu",
1739                       ~(BTRFS_BLOCK_GROUP_TYPE_MASK |
1740                         BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) & type);
1741                 return -EIO;
1742         }
1743         if (!(type & BTRFS_BLOCK_GROUP_TYPE_MASK)) {
1744                 error("missing chunk type flag: %llu", type);
1745                 return -EIO;
1746         }
1747         if (!(is_power_of_2(type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) ||
1748               (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) == 0)) {
1749                 error("conflicting chunk type detected: %llu", type);
1750                 return -EIO;
1751         }
1752         if ((type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) &&
1753             !is_power_of_2(type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK)) {
1754                 error("conflicting chunk profile detected: %llu", type);
1755                 return -EIO;
1756         }
1757
1758         chunk_ondisk_size = btrfs_chunk_item_size(num_stripes);
1759         /*
1760          * Btrfs_chunk contains at least one stripe, and for sys_chunk
1761          * it can't exceed the system chunk array size
1762          * For normal chunk, it should match its chunk item size.
1763          */
1764         if (num_stripes < 1 ||
1765             (slot == -1 && chunk_ondisk_size > BTRFS_SYSTEM_CHUNK_ARRAY_SIZE) ||
1766             (slot >= 0 && chunk_ondisk_size > btrfs_item_size_nr(leaf, slot))) {
1767                 error("invalid num_stripes: %u", num_stripes);
1768                 return -EIO;
1769         }
1770         /*
1771          * Device number check against profile
1772          */
1773         if ((type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10 && (sub_stripes != 2 ||
1774                   !IS_ALIGNED(num_stripes, sub_stripes))) ||
1775             (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1 && num_stripes < 1) ||
1776             (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID5 && num_stripes < 2) ||
1777             (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6 && num_stripes < 3) ||
1778             (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP && num_stripes > 2) ||
1779             ((type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) == 0 &&
1780              num_stripes != 1)) {
1781                 error("Invalid num_stripes:sub_stripes %u:%u for profile %llu",
1782                       num_stripes, sub_stripes,
1783                       type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK);
1784                 return -EIO;
1785         }
1786
1787         return 0;
1788 }
1789
1790 /*
1791  * Slot is used to verify the chunk item is valid
1792  *
1793  * For sys chunk in superblock, pass -1 to indicate sys chunk.
1794  */
1795 static int read_one_chunk(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct btrfs_key *key,
1796                           struct extent_buffer *leaf,
1797                           struct btrfs_chunk *chunk, int slot)
1798 {
1799         struct btrfs_mapping_tree *map_tree = &fs_info->mapping_tree;
1800         struct map_lookup *map;
1801         struct cache_extent *ce;
1802         u64 logical;
1803         u64 length;
1804         u64 devid;
1805         u8 uuid[BTRFS_UUID_SIZE];
1806         int num_stripes;
1807         int ret;
1808         int i;
1809
1810         logical = key->offset;
1811         length = btrfs_chunk_length(leaf, chunk);
1812         num_stripes = btrfs_chunk_num_stripes(leaf, chunk);
1813         /* Validation check */
1814         ret = btrfs_check_chunk_valid(fs_info, leaf, chunk, slot, logical);
1815         if (ret) {
1816                 error("%s checksums match, but it has an invalid chunk, %s",
1817                       (slot == -1) ? "Superblock" : "Metadata",
1818                       (slot == -1) ? "try btrfsck --repair -s <superblock> ie, 0,1,2" : "");
1819                 return ret;
1820         }
1821
1822         ce = search_cache_extent(&map_tree->cache_tree, logical);
1823
1824         /* already mapped? */
1825         if (ce && ce->start <= logical && ce->start + ce->size > logical) {
1826                 return 0;
1827         }
1828
1829         map = kmalloc(btrfs_map_lookup_size(num_stripes), GFP_NOFS);
1830         if (!map)
1831                 return -ENOMEM;
1832
1833         map->ce.start = logical;
1834         map->ce.size = length;
1835         map->num_stripes = num_stripes;
1836         map->io_width = btrfs_chunk_io_width(leaf, chunk);
1837         map->io_align = btrfs_chunk_io_align(leaf, chunk);
1838         map->sector_size = btrfs_chunk_sector_size(leaf, chunk);
1839         map->stripe_len = btrfs_chunk_stripe_len(leaf, chunk);
1840         map->type = btrfs_chunk_type(leaf, chunk);
1841         map->sub_stripes = btrfs_chunk_sub_stripes(leaf, chunk);
1842
1843         for (i = 0; i < num_stripes; i++) {
1844                 map->stripes[i].physical =
1845                         btrfs_stripe_offset_nr(leaf, chunk, i);
1846                 devid = btrfs_stripe_devid_nr(leaf, chunk, i);
1847                 read_extent_buffer(leaf, uuid, (unsigned long)
1848                                    btrfs_stripe_dev_uuid_nr(chunk, i),
1849                                    BTRFS_UUID_SIZE);
1850                 map->stripes[i].dev = btrfs_find_device(fs_info, devid, uuid,
1851                                                         NULL);
1852                 if (!map->stripes[i].dev) {
1853                         map->stripes[i].dev = fill_missing_device(devid);
1854                         printf("warning, device %llu is missing\n",
1855                                (unsigned long long)devid);
1856                         list_add(&map->stripes[i].dev->dev_list,
1857                                  &fs_info->fs_devices->devices);
1858                 }
1859
1860         }
1861         ret = insert_cache_extent(&map_tree->cache_tree, &map->ce);
1862         BUG_ON(ret);
1863
1864         return 0;
1865 }
1866
1867 static int fill_device_from_item(struct extent_buffer *leaf,
1868                                  struct btrfs_dev_item *dev_item,
1869                                  struct btrfs_device *device)
1870 {
1871         unsigned long ptr;
1872
1873         device->devid = btrfs_device_id(leaf, dev_item);
1874         device->total_bytes = btrfs_device_total_bytes(leaf, dev_item);
1875         device->bytes_used = btrfs_device_bytes_used(leaf, dev_item);
1876         device->type = btrfs_device_type(leaf, dev_item);
1877         device->io_align = btrfs_device_io_align(leaf, dev_item);
1878         device->io_width = btrfs_device_io_width(leaf, dev_item);
1879         device->sector_size = btrfs_device_sector_size(leaf, dev_item);
1880
1881         ptr = (unsigned long)btrfs_device_uuid(dev_item);
1882         read_extent_buffer(leaf, device->uuid, ptr, BTRFS_UUID_SIZE);
1883
1884         return 0;
1885 }
1886
1887 static int open_seed_devices(struct btrfs_fs_info *fs_info, u8 *fsid)
1888 {
1889         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
1890         int ret;
1891
1892         fs_devices = fs_info->fs_devices->seed;
1893         while (fs_devices) {
1894                 if (!memcmp(fs_devices->fsid, fsid, BTRFS_UUID_SIZE)) {
1895                         ret = 0;
1896                         goto out;
1897                 }
1898                 fs_devices = fs_devices->seed;
1899         }
1900
1901         fs_devices = find_fsid(fsid);
1902         if (!fs_devices) {
1903                 /* missing all seed devices */
1904                 fs_devices = kzalloc(sizeof(*fs_devices), GFP_NOFS);
1905                 if (!fs_devices) {
1906                         ret = -ENOMEM;
1907                         goto out;
1908                 }
1909                 INIT_LIST_HEAD(&fs_devices->devices);
1910                 list_add(&fs_devices->list, &fs_uuids);
1911                 memcpy(fs_devices->fsid, fsid, BTRFS_FSID_SIZE);
1912         }
1913
1914         ret = btrfs_open_devices(fs_devices, O_RDONLY);
1915         if (ret)
1916                 goto out;
1917
1918         fs_devices->seed = fs_info->fs_devices->seed;
1919         fs_info->fs_devices->seed = fs_devices;
1920 out:
1921         return ret;
1922 }
1923
1924 static int read_one_dev(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1925                         struct extent_buffer *leaf,
1926                         struct btrfs_dev_item *dev_item)
1927 {
1928         struct btrfs_device *device;
1929         u64 devid;
1930         int ret = 0;
1931         u8 fs_uuid[BTRFS_UUID_SIZE];
1932         u8 dev_uuid[BTRFS_UUID_SIZE];
1933
1934         devid = btrfs_device_id(leaf, dev_item);
1935         read_extent_buffer(leaf, dev_uuid,
1936                            (unsigned long)btrfs_device_uuid(dev_item),
1937                            BTRFS_UUID_SIZE);
1938         read_extent_buffer(leaf, fs_uuid,
1939                            (unsigned long)btrfs_device_fsid(dev_item),
1940                            BTRFS_UUID_SIZE);
1941
1942         if (memcmp(fs_uuid, fs_info->fsid, BTRFS_UUID_SIZE)) {
1943                 ret = open_seed_devices(fs_info, fs_uuid);
1944                 if (ret)
1945                         return ret;
1946         }
1947
1948         device = btrfs_find_device(fs_info, devid, dev_uuid, fs_uuid);
1949         if (!device) {
1950                 device = kzalloc(sizeof(*device), GFP_NOFS);
1951                 if (!device)
1952                         return -ENOMEM;
1953                 device->fd = -1;
1954                 list_add(&device->dev_list,
1955                          &fs_info->fs_devices->devices);
1956         }
1957
1958         fill_device_from_item(leaf, dev_item, device);
1959         device->dev_root = fs_info->dev_root;
1960         return ret;
1961 }
1962
1963 int btrfs_read_sys_array(struct btrfs_fs_info *fs_info)
1964 {
1965         struct btrfs_super_block *super_copy = fs_info->super_copy;
1966         struct extent_buffer *sb;
1967         struct btrfs_disk_key *disk_key;
1968         struct btrfs_chunk *chunk;
1969         u8 *array_ptr;
1970         unsigned long sb_array_offset;
1971         int ret = 0;
1972         u32 num_stripes;
1973         u32 array_size;
1974         u32 len = 0;
1975         u32 cur_offset;
1976         struct btrfs_key key;
1977
1978         if (fs_info->nodesize < BTRFS_SUPER_INFO_SIZE) {
1979                 printf("ERROR: nodesize %u too small to read superblock\n",
1980                                 fs_info->nodesize);
1981                 return -EINVAL;
1982         }
1983         sb = btrfs_find_create_tree_block(fs_info, BTRFS_SUPER_INFO_OFFSET);
1984         if (!sb)
1985                 return -ENOMEM;
1986         btrfs_set_buffer_uptodate(sb);
1987         write_extent_buffer(sb, super_copy, 0, sizeof(*super_copy));
1988         array_size = btrfs_super_sys_array_size(super_copy);
1989
1990         array_ptr = super_copy->sys_chunk_array;
1991         sb_array_offset = offsetof(struct btrfs_super_block, sys_chunk_array);
1992         cur_offset = 0;
1993
1994         while (cur_offset < array_size) {
1995                 disk_key = (struct btrfs_disk_key *)array_ptr;
1996                 len = sizeof(*disk_key);
1997                 if (cur_offset + len > array_size)
1998                         goto out_short_read;
1999
2000                 btrfs_disk_key_to_cpu(&key, disk_key);
2001
2002                 array_ptr += len;
2003                 sb_array_offset += len;
2004                 cur_offset += len;
2005
2006                 if (key.type == BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY) {
2007                         chunk = (struct btrfs_chunk *)sb_array_offset;
2008                         /*
2009                          * At least one btrfs_chunk with one stripe must be
2010                          * present, exact stripe count check comes afterwards
2011                          */
2012                         len = btrfs_chunk_item_size(1);
2013                         if (cur_offset + len > array_size)
2014                                 goto out_short_read;
2015
2016                         num_stripes = btrfs_chunk_num_stripes(sb, chunk);
2017                         if (!num_stripes) {
2018                                 printk(
2019             "ERROR: invalid number of stripes %u in sys_array at offset %u\n",
2020                                         num_stripes, cur_offset);
2021                                 ret = -EIO;
2022                                 break;
2023                         }
2024
2025                         len = btrfs_chunk_item_size(num_stripes);
2026                         if (cur_offset + len > array_size)
2027                                 goto out_short_read;
2028
2029                         ret = read_one_chunk(fs_info, &key, sb, chunk, -1);
2030                         if (ret)
2031                                 break;
2032                 } else {
2033                         printk(
2034                 "ERROR: unexpected item type %u in sys_array at offset %u\n",
2035                                 (u32)key.type, cur_offset);
2036                         ret = -EIO;
2037                         break;
2038                 }
2039                 array_ptr += len;
2040                 sb_array_offset += len;
2041                 cur_offset += len;
2042         }
2043         free_extent_buffer(sb);
2044         return ret;
2045
2046 out_short_read:
2047         printk("ERROR: sys_array too short to read %u bytes at offset %u\n",
2048                         len, cur_offset);
2049         free_extent_buffer(sb);
2050         return -EIO;
2051 }
2052
2053 int btrfs_read_chunk_tree(struct btrfs_fs_info *fs_info)
2054 {
2055         struct btrfs_path *path;
2056         struct extent_buffer *leaf;
2057         struct btrfs_key key;
2058         struct btrfs_key found_key;
2059         struct btrfs_root *root = fs_info->chunk_root;
2060         int ret;
2061         int slot;
2062
2063         path = btrfs_alloc_path();
2064         if (!path)
2065                 return -ENOMEM;
2066
2067         /*
2068          * Read all device items, and then all the chunk items. All
2069          * device items are found before any chunk item (their object id
2070          * is smaller than the lowest possible object id for a chunk
2071          * item - BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID).
2072          */
2073         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
2074         key.offset = 0;
2075         key.type = 0;
2076         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
2077         if (ret < 0)
2078                 goto error;
2079         while(1) {
2080                 leaf = path->nodes[0];
2081                 slot = path->slots[0];
2082                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
2083                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2084                         if (ret == 0)
2085                                 continue;
2086                         if (ret < 0)
2087                                 goto error;
2088                         break;
2089                 }
2090                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
2091                 if (found_key.type == BTRFS_DEV_ITEM_KEY) {
2092                         struct btrfs_dev_item *dev_item;
2093                         dev_item = btrfs_item_ptr(leaf, slot,
2094                                                   struct btrfs_dev_item);
2095                         ret = read_one_dev(fs_info, leaf, dev_item);
2096                         BUG_ON(ret);
2097                 } else if (found_key.type == BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY) {
2098                         struct btrfs_chunk *chunk;
2099                         chunk = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_chunk);
2100                         ret = read_one_chunk(fs_info, &found_key, leaf, chunk,
2101                                              slot);
2102                         BUG_ON(ret);
2103                 }
2104                 path->slots[0]++;
2105         }
2106
2107         ret = 0;
2108 error:
2109         btrfs_free_path(path);
2110         return ret;
2111 }
2112
2113 struct list_head *btrfs_scanned_uuids(void)
2114 {
2115         return &fs_uuids;
2116 }
2117
2118 static int rmw_eb(struct btrfs_fs_info *info,
2119                   struct extent_buffer *eb, struct extent_buffer *orig_eb)
2120 {
2121         int ret;
2122         unsigned long orig_off = 0;
2123         unsigned long dest_off = 0;
2124         unsigned long copy_len = eb->len;
2125
2126         ret = read_whole_eb(info, eb, 0);
2127         if (ret)
2128                 return ret;
2129
2130         if (eb->start + eb->len <= orig_eb->start ||
2131             eb->start >= orig_eb->start + orig_eb->len)
2132                 return 0;
2133         /*
2134          * | ----- orig_eb ------- |
2135          *         | ----- stripe -------  |
2136          *         | ----- orig_eb ------- |
2137          *              | ----- orig_eb ------- |
2138          */
2139         if (eb->start > orig_eb->start)
2140                 orig_off = eb->start - orig_eb->start;
2141         if (orig_eb->start > eb->start)
2142                 dest_off = orig_eb->start - eb->start;
2143
2144         if (copy_len > orig_eb->len - orig_off)
2145                 copy_len = orig_eb->len - orig_off;
2146         if (copy_len > eb->len - dest_off)
2147                 copy_len = eb->len - dest_off;
2148
2149         memcpy(eb->data + dest_off, orig_eb->data + orig_off, copy_len);
2150         return 0;
2151 }
2152
2153 static int split_eb_for_raid56(struct btrfs_fs_info *info,
2154                                struct extent_buffer *orig_eb,
2155                                struct extent_buffer **ebs,
2156                                u64 stripe_len, u64 *raid_map,
2157                                int num_stripes)
2158 {
2159         struct extent_buffer **tmp_ebs;
2160         u64 start = orig_eb->start;
2161         u64 this_eb_start;
2162         int i;
2163         int ret = 0;
2164
2165         tmp_ebs = calloc(num_stripes, sizeof(*tmp_ebs));
2166         if (!tmp_ebs)
2167                 return -ENOMEM;
2168
2169         /* Alloc memory in a row for data stripes */
2170         for (i = 0; i < num_stripes; i++) {
2171                 if (raid_map[i] >= BTRFS_RAID5_P_STRIPE)
2172                         break;
2173
2174                 tmp_ebs[i] = calloc(1, sizeof(**tmp_ebs) + stripe_len);
2175                 if (!tmp_ebs[i]) {
2176                         ret = -ENOMEM;
2177                         goto clean_up;
2178                 }
2179         }
2180
2181         for (i = 0; i < num_stripes; i++) {
2182                 struct extent_buffer *eb = tmp_ebs[i];
2183
2184                 if (raid_map[i] >= BTRFS_RAID5_P_STRIPE)
2185                         break;
2186
2187                 eb->start = raid_map[i];
2188                 eb->len = stripe_len;
2189                 eb->refs = 1;
2190                 eb->flags = 0;
2191                 eb->fd = -1;
2192                 eb->dev_bytenr = (u64)-1;
2193
2194                 this_eb_start = raid_map[i];
2195
2196                 if (start > this_eb_start ||
2197                     start + orig_eb->len < this_eb_start + stripe_len) {
2198                         ret = rmw_eb(info, eb, orig_eb);
2199                         if (ret)
2200                                 goto clean_up;
2201                 } else {
2202                         memcpy(eb->data, orig_eb->data + eb->start - start,
2203                                stripe_len);
2204                 }
2205                 ebs[i] = eb;
2206         }
2207         free(tmp_ebs);
2208         return ret;
2209 clean_up:
2210         for (i = 0; i < num_stripes; i++)
2211                 free(tmp_ebs[i]);
2212         free(tmp_ebs);
2213         return ret;
2214 }
2215
2216 int write_raid56_with_parity(struct btrfs_fs_info *info,
2217                              struct extent_buffer *eb,
2218                              struct btrfs_multi_bio *multi,
2219                              u64 stripe_len, u64 *raid_map)
2220 {
2221         struct extent_buffer **ebs, *p_eb = NULL, *q_eb = NULL;
2222         int i;
2223         int ret;
2224         int alloc_size = eb->len;
2225         void **pointers;
2226
2227         ebs = malloc(sizeof(*ebs) * multi->num_stripes);
2228         pointers = malloc(sizeof(*pointers) * multi->num_stripes);
2229         if (!ebs || !pointers) {
2230                 free(ebs);
2231                 free(pointers);
2232                 return -ENOMEM;
2233         }
2234
2235         if (stripe_len > alloc_size)
2236                 alloc_size = stripe_len;
2237
2238         ret = split_eb_for_raid56(info, eb, ebs, stripe_len, raid_map,
2239                                   multi->num_stripes);
2240         if (ret)
2241                 goto out;
2242
2243         for (i = 0; i < multi->num_stripes; i++) {
2244                 struct extent_buffer *new_eb;
2245                 if (raid_map[i] < BTRFS_RAID5_P_STRIPE) {
2246                         ebs[i]->dev_bytenr = multi->stripes[i].physical;
2247                         ebs[i]->fd = multi->stripes[i].dev->fd;
2248                         multi->stripes[i].dev->total_ios++;
2249                         if (ebs[i]->start != raid_map[i]) {
2250                                 ret = -EINVAL;
2251                                 goto out_free_split;
2252                         }
2253                         continue;
2254                 }
2255                 new_eb = malloc(sizeof(*eb) + alloc_size);
2256                 if (!new_eb) {
2257                         ret = -ENOMEM;
2258                         goto out_free_split;
2259                 }
2260                 new_eb->dev_bytenr = multi->stripes[i].physical;
2261                 new_eb->fd = multi->stripes[i].dev->fd;
2262                 multi->stripes[i].dev->total_ios++;
2263                 new_eb->len = stripe_len;
2264
2265                 if (raid_map[i] == BTRFS_RAID5_P_STRIPE)
2266                         p_eb = new_eb;
2267                 else if (raid_map[i] == BTRFS_RAID6_Q_STRIPE)
2268                         q_eb = new_eb;
2269         }
2270         if (q_eb) {
2271                 ebs[multi->num_stripes - 2] = p_eb;
2272                 ebs[multi->num_stripes - 1] = q_eb;
2273
2274                 for (i = 0; i < multi->num_stripes; i++)
2275                         pointers[i] = ebs[i]->data;
2276
2277                 raid6_gen_syndrome(multi->num_stripes, stripe_len, pointers);
2278         } else {
2279                 ebs[multi->num_stripes - 1] = p_eb;
2280                 for (i = 0; i < multi->num_stripes; i++)
2281                         pointers[i] = ebs[i]->data;
2282                 ret = raid5_gen_result(multi->num_stripes, stripe_len,
2283                                        multi->num_stripes - 1, pointers);
2284                 if (ret < 0)
2285                         goto out_free_split;
2286         }
2287
2288         for (i = 0; i < multi->num_stripes; i++) {
2289                 ret = write_extent_to_disk(ebs[i]);
2290                 if (ret < 0)
2291                         goto out_free_split;
2292         }
2293
2294 out_free_split:
2295         for (i = 0; i < multi->num_stripes; i++) {
2296                 if (ebs[i] != eb)
2297                         free(ebs[i]);
2298         }
2299 out:
2300         free(ebs);
2301         free(pointers);
2302
2303         return ret;
2304 }
2305
2306 /*
2307  * Get stripe length from chunk item and its stripe items
2308  *
2309  * Caller should only call this function after validating the chunk item
2310  * by using btrfs_check_chunk_valid().
2311  */
2312 u64 btrfs_stripe_length(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2313                         struct extent_buffer *leaf,
2314                         struct btrfs_chunk *chunk)
2315 {
2316         u64 stripe_len;
2317         u64 chunk_len;
2318         u32 num_stripes = btrfs_chunk_num_stripes(leaf, chunk);
2319         u64 profile = btrfs_chunk_type(leaf, chunk) &
2320                       BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK;
2321
2322         chunk_len = btrfs_chunk_length(leaf, chunk);
2323
2324         switch (profile) {
2325         case 0: /* Single profile */
2326         case BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1:
2327         case BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP:
2328                 stripe_len = chunk_len;
2329                 break;
2330         case BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0:
2331                 stripe_len = chunk_len / num_stripes;
2332                 break;
2333         case BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID5:
2334                 stripe_len = chunk_len / (num_stripes - 1);
2335                 break;
2336         case BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6:
2337                 stripe_len = chunk_len / (num_stripes - 2);
2338                 break;
2339         case BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10:
2340                 stripe_len = chunk_len / (num_stripes /
2341                                 btrfs_chunk_sub_stripes(leaf, chunk));
2342                 break;
2343         default:
2344                 /* Invalid chunk profile found */
2345                 BUG_ON(1);
2346         }
2347         return stripe_len;
2348 }