d3eeaf93be89448650a291abf57f4b97671650f6
[platform/upstream/btrfs-progs.git] / 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 #define _XOPEN_SOURCE 600
19 #define __USE_XOPEN2K
20 #include <stdio.h>
21 #include <stdlib.h>
22 #include <sys/types.h>
23 #include <sys/stat.h>
24 #include <uuid/uuid.h>
25 #include <fcntl.h>
26 #include <unistd.h>
27 #include "ctree.h"
28 #include "disk-io.h"
29 #include "transaction.h"
30 #include "print-tree.h"
31 #include "volumes.h"
32
33 struct stripe {
34         struct btrfs_device *dev;
35         u64 physical;
36 };
37
38 struct map_lookup {
39         struct cache_extent ce;
40         u64 type;
41         int io_align;
42         int io_width;
43         int stripe_len;
44         int sector_size;
45         int num_stripes;
46         int sub_stripes;
47         struct btrfs_bio_stripe stripes[];
48 };
49
50 #define map_lookup_size(n) (sizeof(struct map_lookup) + \
51                             (sizeof(struct btrfs_bio_stripe) * (n)))
52
53 static LIST_HEAD(fs_uuids);
54
55 static struct btrfs_device *__find_device(struct list_head *head, u64 devid,
56                                           u8 *uuid)
57 {
58         struct btrfs_device *dev;
59         struct list_head *cur;
60
61         list_for_each(cur, head) {
62                 dev = list_entry(cur, struct btrfs_device, dev_list);
63                 if (dev->devid == devid &&
64                     !memcmp(dev->uuid, uuid, BTRFS_UUID_SIZE)) {
65                         return dev;
66                 }
67         }
68         return NULL;
69 }
70
71 static struct btrfs_fs_devices *find_fsid(u8 *fsid)
72 {
73         struct list_head *cur;
74         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
75
76         list_for_each(cur, &fs_uuids) {
77                 fs_devices = list_entry(cur, struct btrfs_fs_devices, list);
78                 if (memcmp(fsid, fs_devices->fsid, BTRFS_FSID_SIZE) == 0)
79                         return fs_devices;
80         }
81         return NULL;
82 }
83
84 static int device_list_add(const char *path,
85                            struct btrfs_super_block *disk_super,
86                            u64 devid, struct btrfs_fs_devices **fs_devices_ret)
87 {
88         struct btrfs_device *device;
89         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
90         u64 found_transid = btrfs_super_generation(disk_super);
91
92         fs_devices = find_fsid(disk_super->fsid);
93         if (!fs_devices) {
94                 fs_devices = kmalloc(sizeof(*fs_devices), GFP_NOFS);
95                 if (!fs_devices)
96                         return -ENOMEM;
97                 INIT_LIST_HEAD(&fs_devices->devices);
98                 list_add(&fs_devices->list, &fs_uuids);
99                 memcpy(fs_devices->fsid, disk_super->fsid, BTRFS_FSID_SIZE);
100                 fs_devices->latest_devid = devid;
101                 fs_devices->latest_trans = found_transid;
102                 fs_devices->lowest_devid = (u64)-1;
103                 device = NULL;
104         } else {
105                 device = __find_device(&fs_devices->devices, devid,
106                                        disk_super->dev_item.uuid);
107         }
108         if (!device) {
109                 device = kzalloc(sizeof(*device), GFP_NOFS);
110                 if (!device) {
111                         /* we can safely leave the fs_devices entry around */
112                         return -ENOMEM;
113                 }
114                 device->devid = devid;
115                 memcpy(device->uuid, disk_super->dev_item.uuid,
116                        BTRFS_UUID_SIZE);
117                 device->name = kstrdup(path, GFP_NOFS);
118                 if (!device->name) {
119                         kfree(device);
120                         return -ENOMEM;
121                 }
122                 device->label = kstrdup(disk_super->label, GFP_NOFS);
123                 device->total_devs = btrfs_super_num_devices(disk_super);
124                 device->super_bytes_used = btrfs_super_bytes_used(disk_super);
125                 device->total_bytes =
126                         btrfs_stack_device_total_bytes(&disk_super->dev_item);
127                 device->bytes_used =
128                         btrfs_stack_device_bytes_used(&disk_super->dev_item);
129                 list_add(&device->dev_list, &fs_devices->devices);
130         }
131
132         if (found_transid > fs_devices->latest_trans) {
133                 fs_devices->latest_devid = devid;
134                 fs_devices->latest_trans = found_transid;
135         }
136         if (fs_devices->lowest_devid > devid) {
137                 fs_devices->lowest_devid = devid;
138         }
139         *fs_devices_ret = fs_devices;
140         return 0;
141 }
142
143 int btrfs_close_devices(struct btrfs_fs_devices *fs_devices)
144 {
145         struct list_head *head = &fs_devices->devices;
146         struct list_head *cur;
147         struct btrfs_device *device;
148
149         list_for_each(cur, head) {
150                 device = list_entry(cur, struct btrfs_device, dev_list);
151                 device->fd = 0;
152         }
153         return 0;
154 }
155
156 int btrfs_open_devices(struct btrfs_fs_devices *fs_devices, int flags)
157 {
158         int fd;
159         struct list_head *head = &fs_devices->devices;
160         struct list_head *cur;
161         struct btrfs_device *device;
162         int ret;
163
164         list_for_each(cur, head) {
165                 device = list_entry(cur, struct btrfs_device, dev_list);
166
167                 fd = open(device->name, flags);
168                 if (fd < 0) {
169                         ret = -errno;
170                         goto fail;
171                 }
172
173                 if (device->devid == fs_devices->latest_devid)
174                         fs_devices->latest_bdev = fd;
175                 if (device->devid == fs_devices->lowest_devid)
176                         fs_devices->lowest_bdev = fd;
177                 device->fd = fd;
178         }
179         return 0;
180 fail:
181         btrfs_close_devices(fs_devices);
182         return ret;
183 }
184
185 int btrfs_scan_one_device(int fd, const char *path,
186                           struct btrfs_fs_devices **fs_devices_ret,
187                           u64 *total_devs, u64 super_offset)
188 {
189         struct btrfs_super_block *disk_super;
190         char *buf;
191         int ret;
192         u64 devid;
193         char uuidbuf[37];
194
195         buf = malloc(4096);
196         if (!buf) {
197                 ret = -ENOMEM;
198                 goto error;
199         }
200         ret = pread(fd, buf, 4096, super_offset);
201         if (ret != 4096) {
202                 ret = -EIO;
203                 goto error;
204         }
205         disk_super = (struct btrfs_super_block *)buf;
206         if (strncmp((char *)(&disk_super->magic), BTRFS_MAGIC,
207             sizeof(disk_super->magic))) {
208                 ret = -ENOENT;
209                 goto error_brelse;
210         }
211         devid = le64_to_cpu(disk_super->dev_item.devid);
212         *total_devs = btrfs_super_num_devices(disk_super);
213         uuid_unparse(disk_super->fsid, uuidbuf);
214
215         ret = device_list_add(path, disk_super, devid, fs_devices_ret);
216
217 error_brelse:
218         free(buf);
219 error:
220         return ret;
221 }
222
223 /*
224  * this uses a pretty simple search, the expectation is that it is
225  * called very infrequently and that a given device has a small number
226  * of extents
227  */
228 static int find_free_dev_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
229                                 struct btrfs_device *device,
230                                 struct btrfs_path *path,
231                                 u64 num_bytes, u64 *start)
232 {
233         struct btrfs_key key;
234         struct btrfs_root *root = device->dev_root;
235         struct btrfs_dev_extent *dev_extent = NULL;
236         u64 hole_size = 0;
237         u64 last_byte = 0;
238         u64 search_start = 0;
239         u64 search_end = device->total_bytes;
240         int ret;
241         int slot = 0;
242         int start_found;
243         struct extent_buffer *l;
244
245         start_found = 0;
246         path->reada = 2;
247
248         /* FIXME use last free of some kind */
249
250         /* we don't want to overwrite the superblock on the drive,
251          * so we make sure to start at an offset of at least 1MB
252          */
253         search_start = max((u64)1024 * 1024, search_start);
254         key.objectid = device->devid;
255         key.offset = search_start;
256         key.type = BTRFS_DEV_EXTENT_KEY;
257         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, 0, 0);
258         if (ret < 0)
259                 goto error;
260         ret = btrfs_previous_item(root, path, 0, key.type);
261         if (ret < 0)
262                 goto error;
263         l = path->nodes[0];
264         btrfs_item_key_to_cpu(l, &key, path->slots[0]);
265         while (1) {
266                 l = path->nodes[0];
267                 slot = path->slots[0];
268                 if (slot >= btrfs_header_nritems(l)) {
269                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
270                         if (ret == 0)
271                                 continue;
272                         if (ret < 0)
273                                 goto error;
274 no_more_items:
275                         if (!start_found) {
276                                 if (search_start >= search_end) {
277                                         ret = -ENOSPC;
278                                         goto error;
279                                 }
280                                 *start = search_start;
281                                 start_found = 1;
282                                 goto check_pending;
283                         }
284                         *start = last_byte > search_start ?
285                                 last_byte : search_start;
286                         if (search_end <= *start) {
287                                 ret = -ENOSPC;
288                                 goto error;
289                         }
290                         goto check_pending;
291                 }
292                 btrfs_item_key_to_cpu(l, &key, slot);
293
294                 if (key.objectid < device->devid)
295                         goto next;
296
297                 if (key.objectid > device->devid)
298                         goto no_more_items;
299
300                 if (key.offset >= search_start && key.offset > last_byte &&
301                     start_found) {
302                         if (last_byte < search_start)
303                                 last_byte = search_start;
304                         hole_size = key.offset - last_byte;
305                         if (key.offset > last_byte &&
306                             hole_size >= num_bytes) {
307                                 *start = last_byte;
308                                 goto check_pending;
309                         }
310                 }
311                 if (btrfs_key_type(&key) != BTRFS_DEV_EXTENT_KEY) {
312                         goto next;
313                 }
314
315                 start_found = 1;
316                 dev_extent = btrfs_item_ptr(l, slot, struct btrfs_dev_extent);
317                 last_byte = key.offset + btrfs_dev_extent_length(l, dev_extent);
318 next:
319                 path->slots[0]++;
320                 cond_resched();
321         }
322 check_pending:
323         /* we have to make sure we didn't find an extent that has already
324          * been allocated by the map tree or the original allocation
325          */
326         btrfs_release_path(root, path);
327         BUG_ON(*start < search_start);
328
329         if (*start + num_bytes > search_end) {
330                 ret = -ENOSPC;
331                 goto error;
332         }
333         /* check for pending inserts here */
334         return 0;
335
336 error:
337         btrfs_release_path(root, path);
338         return ret;
339 }
340
341 int btrfs_alloc_dev_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
342                            struct btrfs_device *device,
343                            u64 chunk_tree, u64 chunk_objectid,
344                            u64 chunk_offset,
345                            u64 num_bytes, u64 *start)
346 {
347         int ret;
348         struct btrfs_path *path;
349         struct btrfs_root *root = device->dev_root;
350         struct btrfs_dev_extent *extent;
351         struct extent_buffer *leaf;
352         struct btrfs_key key;
353
354         path = btrfs_alloc_path();
355         if (!path)
356                 return -ENOMEM;
357
358         ret = find_free_dev_extent(trans, device, path, num_bytes, start);
359         if (ret) {
360                 goto err;
361         }
362
363         key.objectid = device->devid;
364         key.offset = *start;
365         key.type = BTRFS_DEV_EXTENT_KEY;
366         ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
367                                       sizeof(*extent));
368         BUG_ON(ret);
369
370         leaf = path->nodes[0];
371         extent = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
372                                 struct btrfs_dev_extent);
373         btrfs_set_dev_extent_chunk_tree(leaf, extent, chunk_tree);
374         btrfs_set_dev_extent_chunk_objectid(leaf, extent, chunk_objectid);
375         btrfs_set_dev_extent_chunk_offset(leaf, extent, chunk_offset);
376
377         write_extent_buffer(leaf, root->fs_info->chunk_tree_uuid,
378                     (unsigned long)btrfs_dev_extent_chunk_tree_uuid(extent),
379                     BTRFS_UUID_SIZE);
380
381         btrfs_set_dev_extent_length(leaf, extent, num_bytes);
382         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
383 err:
384         btrfs_free_path(path);
385         return ret;
386 }
387
388 static int find_next_chunk(struct btrfs_root *root, u64 objectid, u64 *offset)
389 {
390         struct btrfs_path *path;
391         int ret;
392         struct btrfs_key key;
393         struct btrfs_chunk *chunk;
394         struct btrfs_key found_key;
395
396         path = btrfs_alloc_path();
397         BUG_ON(!path);
398
399         key.objectid = objectid;
400         key.offset = (u64)-1;
401         key.type = BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY;
402
403         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
404         if (ret < 0)
405                 goto error;
406
407         BUG_ON(ret == 0);
408
409         ret = btrfs_previous_item(root, path, 0, BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY);
410         if (ret) {
411                 *offset = 0;
412         } else {
413                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
414                                       path->slots[0]);
415                 if (found_key.objectid != objectid)
416                         *offset = 0;
417                 else {
418                         chunk = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
419                                                struct btrfs_chunk);
420                         *offset = found_key.offset +
421                                 btrfs_chunk_length(path->nodes[0], chunk);
422                 }
423         }
424         ret = 0;
425 error:
426         btrfs_free_path(path);
427         return ret;
428 }
429
430 static int find_next_devid(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
431                            u64 *objectid)
432 {
433         int ret;
434         struct btrfs_key key;
435         struct btrfs_key found_key;
436
437         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
438         key.type = BTRFS_DEV_ITEM_KEY;
439         key.offset = (u64)-1;
440
441         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
442         if (ret < 0)
443                 goto error;
444
445         BUG_ON(ret == 0);
446
447         ret = btrfs_previous_item(root, path, BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID,
448                                   BTRFS_DEV_ITEM_KEY);
449         if (ret) {
450                 *objectid = 1;
451         } else {
452                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
453                                       path->slots[0]);
454                 *objectid = found_key.offset + 1;
455         }
456         ret = 0;
457 error:
458         btrfs_release_path(root, path);
459         return ret;
460 }
461
462 /*
463  * the device information is stored in the chunk root
464  * the btrfs_device struct should be fully filled in
465  */
466 int btrfs_add_device(struct btrfs_trans_handle *trans,
467                      struct btrfs_root *root,
468                      struct btrfs_device *device)
469 {
470         int ret;
471         struct btrfs_path *path;
472         struct btrfs_dev_item *dev_item;
473         struct extent_buffer *leaf;
474         struct btrfs_key key;
475         unsigned long ptr;
476         u64 free_devid;
477
478         root = root->fs_info->chunk_root;
479
480         path = btrfs_alloc_path();
481         if (!path)
482                 return -ENOMEM;
483
484         ret = find_next_devid(root, path, &free_devid);
485         if (ret)
486                 goto out;
487
488         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
489         key.type = BTRFS_DEV_ITEM_KEY;
490         key.offset = free_devid;
491
492         ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
493                                       sizeof(*dev_item));
494         if (ret)
495                 goto out;
496
497         leaf = path->nodes[0];
498         dev_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_dev_item);
499
500         device->devid = free_devid;
501         btrfs_set_device_id(leaf, dev_item, device->devid);
502         btrfs_set_device_type(leaf, dev_item, device->type);
503         btrfs_set_device_io_align(leaf, dev_item, device->io_align);
504         btrfs_set_device_io_width(leaf, dev_item, device->io_width);
505         btrfs_set_device_sector_size(leaf, dev_item, device->sector_size);
506         btrfs_set_device_total_bytes(leaf, dev_item, device->total_bytes);
507         btrfs_set_device_bytes_used(leaf, dev_item, device->bytes_used);
508         btrfs_set_device_group(leaf, dev_item, 0);
509         btrfs_set_device_seek_speed(leaf, dev_item, 0);
510         btrfs_set_device_bandwidth(leaf, dev_item, 0);
511
512         ptr = (unsigned long)btrfs_device_uuid(dev_item);
513         write_extent_buffer(leaf, device->uuid, ptr, BTRFS_UUID_SIZE);
514         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
515         ret = 0;
516
517 out:
518         btrfs_free_path(path);
519         return ret;
520 }
521
522 int btrfs_update_device(struct btrfs_trans_handle *trans,
523                         struct btrfs_device *device)
524 {
525         int ret;
526         struct btrfs_path *path;
527         struct btrfs_root *root;
528         struct btrfs_dev_item *dev_item;
529         struct extent_buffer *leaf;
530         struct btrfs_key key;
531
532         root = device->dev_root->fs_info->chunk_root;
533
534         path = btrfs_alloc_path();
535         if (!path)
536                 return -ENOMEM;
537
538         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
539         key.type = BTRFS_DEV_ITEM_KEY;
540         key.offset = device->devid;
541
542         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, 0, 1);
543         if (ret < 0)
544                 goto out;
545
546         if (ret > 0) {
547                 ret = -ENOENT;
548                 goto out;
549         }
550
551         leaf = path->nodes[0];
552         dev_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_dev_item);
553
554         btrfs_set_device_id(leaf, dev_item, device->devid);
555         btrfs_set_device_type(leaf, dev_item, device->type);
556         btrfs_set_device_io_align(leaf, dev_item, device->io_align);
557         btrfs_set_device_io_width(leaf, dev_item, device->io_width);
558         btrfs_set_device_sector_size(leaf, dev_item, device->sector_size);
559         btrfs_set_device_total_bytes(leaf, dev_item, device->total_bytes);
560         btrfs_set_device_bytes_used(leaf, dev_item, device->bytes_used);
561         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
562
563 out:
564         btrfs_free_path(path);
565         return ret;
566 }
567
568 int btrfs_add_system_chunk(struct btrfs_trans_handle *trans,
569                            struct btrfs_root *root,
570                            struct btrfs_key *key,
571                            struct btrfs_chunk *chunk, int item_size)
572 {
573         struct btrfs_super_block *super_copy = &root->fs_info->super_copy;
574         struct btrfs_disk_key disk_key;
575         u32 array_size;
576         u8 *ptr;
577
578         array_size = btrfs_super_sys_array_size(super_copy);
579         if (array_size + item_size > BTRFS_SYSTEM_CHUNK_ARRAY_SIZE)
580                 return -EFBIG;
581
582         ptr = super_copy->sys_chunk_array + array_size;
583         btrfs_cpu_key_to_disk(&disk_key, key);
584         memcpy(ptr, &disk_key, sizeof(disk_key));
585         ptr += sizeof(disk_key);
586         memcpy(ptr, chunk, item_size);
587         item_size += sizeof(disk_key);
588         btrfs_set_super_sys_array_size(super_copy, array_size + item_size);
589         return 0;
590 }
591
592 static u64 div_factor(u64 num, int factor)
593 {
594         if (factor == 10)
595                 return num;
596         num *= factor;
597         return num / 10;
598 }
599
600 static u64 chunk_bytes_by_type(u64 type, u64 calc_size, int num_stripes,
601                                int sub_stripes)
602 {
603         if (type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1 | BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP))
604                 return calc_size;
605         else if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10)
606                 return calc_size * (num_stripes / sub_stripes);
607         else
608                 return calc_size * num_stripes;
609 }
610
611
612 int btrfs_alloc_chunk(struct btrfs_trans_handle *trans,
613                       struct btrfs_root *extent_root, u64 *start,
614                       u64 *num_bytes, u64 type)
615 {
616         u64 dev_offset;
617         struct btrfs_fs_info *info = extent_root->fs_info;
618         struct btrfs_root *chunk_root = extent_root->fs_info->chunk_root;
619         struct btrfs_stripe *stripes;
620         struct btrfs_device *device = NULL;
621         struct btrfs_chunk *chunk;
622         struct list_head private_devs;
623         struct list_head *dev_list = &extent_root->fs_info->fs_devices->devices;
624         struct list_head *cur;
625         struct map_lookup *map;
626         int min_stripe_size = 1 * 1024 * 1024;
627         u64 physical;
628         u64 calc_size = 8 * 1024 * 1024;
629         u64 min_free;
630         u64 max_chunk_size = 4 * calc_size;
631         u64 avail;
632         u64 max_avail = 0;
633         u64 percent_max;
634         int num_stripes = 1;
635         int min_stripes = 1;
636         int sub_stripes = 0;
637         int looped = 0;
638         int ret;
639         int index;
640         int stripe_len = 64 * 1024;
641         struct btrfs_key key;
642
643         if (list_empty(dev_list)) {
644                 return -ENOSPC;
645         }
646
647         if (type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0 | BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1 |
648                     BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10 |
649                     BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP)) {
650                 if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM) {
651                         calc_size = 8 * 1024 * 1024;
652                         max_chunk_size = calc_size * 2;
653                         min_stripe_size = 1 * 1024 * 1024;
654                 } else if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA) {
655                         calc_size = 1024 * 1024 * 1024;
656                         max_chunk_size = 10 * calc_size;
657                         min_stripe_size = 64 * 1024 * 1024;
658                 } else if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA) {
659                         calc_size = 1024 * 1024 * 1024;
660                         max_chunk_size = 4 * calc_size;
661                         min_stripe_size = 32 * 1024 * 1024;
662                 }
663         }
664         if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1) {
665                 num_stripes = min_t(u64, 2,
666                                   btrfs_super_num_devices(&info->super_copy));
667                 if (num_stripes < 2)
668                         return -ENOSPC;
669                 min_stripes = 2;
670         }
671         if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP) {
672                 num_stripes = 2;
673                 min_stripes = 2;
674         }
675         if (type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0)) {
676                 num_stripes = btrfs_super_num_devices(&info->super_copy);
677                 min_stripes = 2;
678         }
679         if (type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10)) {
680                 num_stripes = btrfs_super_num_devices(&info->super_copy);
681                 if (num_stripes < 4)
682                         return -ENOSPC;
683                 num_stripes &= ~(u32)1;
684                 sub_stripes = 2;
685                 min_stripes = 4;
686         }
687
688         /* we don't want a chunk larger than 10% of the FS */
689         percent_max = div_factor(btrfs_super_total_bytes(&info->super_copy), 1);
690         max_chunk_size = min(percent_max, max_chunk_size);
691
692 again:
693         if (chunk_bytes_by_type(type, calc_size, num_stripes, sub_stripes) >
694             max_chunk_size) {
695                 calc_size = max_chunk_size;
696                 calc_size /= num_stripes;
697                 calc_size /= stripe_len;
698                 calc_size *= stripe_len;
699         }
700         /* we don't want tiny stripes */
701         calc_size = max_t(u64, calc_size, min_stripe_size);
702
703         calc_size /= stripe_len;
704         calc_size *= stripe_len;
705         INIT_LIST_HEAD(&private_devs);
706         cur = dev_list->next;
707         index = 0;
708
709         if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP)
710                 min_free = calc_size * 2;
711         else
712                 min_free = calc_size;
713
714         /* build a private list of devices we will allocate from */
715         while(index < num_stripes) {
716                 device = list_entry(cur, struct btrfs_device, dev_list);
717                 avail = device->total_bytes - device->bytes_used;
718                 cur = cur->next;
719                 if (avail >= min_free) {
720                         list_move_tail(&device->dev_list, &private_devs);
721                         index++;
722                         if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP)
723                                 index++;
724                 } else if (avail > max_avail)
725                         max_avail = avail;
726                 if (cur == dev_list)
727                         break;
728         }
729         if (index < num_stripes) {
730                 list_splice(&private_devs, dev_list);
731                 if (index >= min_stripes) {
732                         num_stripes = index;
733                         if (type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10)) {
734                                 num_stripes /= sub_stripes;
735                                 num_stripes *= sub_stripes;
736                         }
737                         looped = 1;
738                         goto again;
739                 }
740                 if (!looped && max_avail > 0) {
741                         looped = 1;
742                         calc_size = max_avail;
743                         goto again;
744                 }
745                 return -ENOSPC;
746         }
747         key.objectid = BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID;
748         key.type = BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY;
749         ret = find_next_chunk(chunk_root, BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID,
750                               &key.offset);
751         if (ret)
752                 return ret;
753
754         chunk = kmalloc(btrfs_chunk_item_size(num_stripes), GFP_NOFS);
755         if (!chunk)
756                 return -ENOMEM;
757
758         map = kmalloc(map_lookup_size(num_stripes), GFP_NOFS);
759         if (!map) {
760                 kfree(chunk);
761                 return -ENOMEM;
762         }
763
764         stripes = &chunk->stripe;
765         *num_bytes = chunk_bytes_by_type(type, calc_size,
766                                          num_stripes, sub_stripes);
767         index = 0;
768         while(index < num_stripes) {
769                 struct btrfs_stripe *stripe;
770                 BUG_ON(list_empty(&private_devs));
771                 cur = private_devs.next;
772                 device = list_entry(cur, struct btrfs_device, dev_list);
773
774                 /* loop over this device again if we're doing a dup group */
775                 if (!(type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP) ||
776                     (index == num_stripes - 1))
777                         list_move_tail(&device->dev_list, dev_list);
778
779                 ret = btrfs_alloc_dev_extent(trans, device,
780                              info->chunk_root->root_key.objectid,
781                              BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID, key.offset,
782                              calc_size, &dev_offset);
783                 BUG_ON(ret);
784
785                 device->bytes_used += calc_size;
786                 ret = btrfs_update_device(trans, device);
787                 BUG_ON(ret);
788
789                 map->stripes[index].dev = device;
790                 map->stripes[index].physical = dev_offset;
791                 stripe = stripes + index;
792                 btrfs_set_stack_stripe_devid(stripe, device->devid);
793                 btrfs_set_stack_stripe_offset(stripe, dev_offset);
794                 memcpy(stripe->dev_uuid, device->uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
795                 physical = dev_offset;
796                 index++;
797         }
798         BUG_ON(!list_empty(&private_devs));
799
800         /* key was set above */
801         btrfs_set_stack_chunk_length(chunk, *num_bytes);
802         btrfs_set_stack_chunk_owner(chunk, extent_root->root_key.objectid);
803         btrfs_set_stack_chunk_stripe_len(chunk, stripe_len);
804         btrfs_set_stack_chunk_type(chunk, type);
805         btrfs_set_stack_chunk_num_stripes(chunk, num_stripes);
806         btrfs_set_stack_chunk_io_align(chunk, stripe_len);
807         btrfs_set_stack_chunk_io_width(chunk, stripe_len);
808         btrfs_set_stack_chunk_sector_size(chunk, extent_root->sectorsize);
809         btrfs_set_stack_chunk_sub_stripes(chunk, sub_stripes);
810         map->sector_size = extent_root->sectorsize;
811         map->stripe_len = stripe_len;
812         map->io_align = stripe_len;
813         map->io_width = stripe_len;
814         map->type = type;
815         map->num_stripes = num_stripes;
816         map->sub_stripes = sub_stripes;
817
818         ret = btrfs_insert_item(trans, chunk_root, &key, chunk,
819                                 btrfs_chunk_item_size(num_stripes));
820         BUG_ON(ret);
821         *start = key.offset;;
822
823         map->ce.start = key.offset;
824         map->ce.size = *num_bytes;
825
826         ret = insert_existing_cache_extent(
827                            &extent_root->fs_info->mapping_tree.cache_tree,
828                            &map->ce);
829         BUG_ON(ret);
830
831         if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM) {
832                 ret = btrfs_add_system_chunk(trans, chunk_root, &key,
833                                     chunk, btrfs_chunk_item_size(num_stripes));
834                 BUG_ON(ret);
835         }
836
837         kfree(chunk);
838         return ret;
839 }
840
841 void btrfs_mapping_init(struct btrfs_mapping_tree *tree)
842 {
843         cache_tree_init(&tree->cache_tree);
844 }
845
846 int btrfs_num_copies(struct btrfs_mapping_tree *map_tree, u64 logical, u64 len)
847 {
848         struct cache_extent *ce;
849         struct map_lookup *map;
850         int ret;
851         u64 offset;
852
853         ce = find_first_cache_extent(&map_tree->cache_tree, logical);
854         BUG_ON(!ce);
855         BUG_ON(ce->start > logical || ce->start + ce->size < logical);
856         map = container_of(ce, struct map_lookup, ce);
857
858         offset = logical - ce->start;
859         if (map->type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP | BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1))
860                 ret = map->num_stripes;
861         else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10)
862                 ret = map->sub_stripes;
863         else
864                 ret = 1;
865         return ret;
866 }
867
868 int btrfs_map_block(struct btrfs_mapping_tree *map_tree, int rw,
869                     u64 logical, u64 *length,
870                     struct btrfs_multi_bio **multi_ret, int mirror_num)
871 {
872         struct cache_extent *ce;
873         struct map_lookup *map;
874         u64 offset;
875         u64 stripe_offset;
876         u64 stripe_nr;
877         int stripes_allocated = 8;
878         int stripes_required = 1;
879         int stripe_index;
880         int i;
881         struct btrfs_multi_bio *multi = NULL;
882
883         if (multi_ret && rw == READ) {
884                 stripes_allocated = 1;
885         }
886 again:
887         if (multi_ret) {
888                 multi = kzalloc(btrfs_multi_bio_size(stripes_allocated),
889                                 GFP_NOFS);
890                 if (!multi)
891                         return -ENOMEM;
892         }
893
894         ce = find_first_cache_extent(&map_tree->cache_tree, logical);
895         BUG_ON(!ce);
896         BUG_ON(ce->start > logical || ce->start + ce->size < logical);
897         map = container_of(ce, struct map_lookup, ce);
898         offset = logical - ce->start;
899
900         if (rw == WRITE) {
901                 if (map->type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1 |
902                                  BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP)) {
903                         stripes_required = map->num_stripes;
904                 } else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10) {
905                         stripes_required = map->sub_stripes;
906                 }
907         }
908         /* if our multi bio struct is too small, back off and try again */
909         if (multi_ret && rw == WRITE &&
910             stripes_allocated < stripes_required) {
911                 stripes_allocated = map->num_stripes;
912                 kfree(multi);
913                 goto again;
914         }
915         stripe_nr = offset;
916         /*
917          * stripe_nr counts the total number of stripes we have to stride
918          * to get to this block
919          */
920         stripe_nr = stripe_nr / map->stripe_len;
921
922         stripe_offset = stripe_nr * map->stripe_len;
923         BUG_ON(offset < stripe_offset);
924
925         /* stripe_offset is the offset of this block in its stripe*/
926         stripe_offset = offset - stripe_offset;
927
928         if (map->type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0 | BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1 |
929                          BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10 |
930                          BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP)) {
931                 /* we limit the length of each bio to what fits in a stripe */
932                 *length = min_t(u64, ce->size - offset,
933                               map->stripe_len - stripe_offset);
934         } else {
935                 *length = ce->size - offset;
936         }
937
938         if (!multi_ret)
939                 goto out;
940
941         multi->num_stripes = 1;
942         stripe_index = 0;
943         if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1) {
944                 if (rw == WRITE)
945                         multi->num_stripes = map->num_stripes;
946                 else if (mirror_num)
947                         stripe_index = mirror_num - 1;
948                 else
949                         stripe_index = stripe_nr % map->num_stripes;
950         } else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10) {
951                 int factor = map->num_stripes / map->sub_stripes;
952
953                 stripe_index = stripe_nr % factor;
954                 stripe_index *= map->sub_stripes;
955
956                 if (rw == WRITE)
957                         multi->num_stripes = map->sub_stripes;
958                 else if (mirror_num)
959                         stripe_index += mirror_num - 1;
960                 else
961                         stripe_index = stripe_nr % map->sub_stripes;
962
963                 stripe_nr = stripe_nr / factor;
964         } else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP) {
965                 if (rw == WRITE)
966                         multi->num_stripes = map->num_stripes;
967                 else if (mirror_num)
968                         stripe_index = mirror_num - 1;
969         } else {
970                 /*
971                  * after this do_div call, stripe_nr is the number of stripes
972                  * on this device we have to walk to find the data, and
973                  * stripe_index is the number of our device in the stripe array
974                  */
975                 stripe_index = stripe_nr % map->num_stripes;
976                 stripe_nr = stripe_nr / map->num_stripes;
977         }
978         BUG_ON(stripe_index >= map->num_stripes);
979
980         BUG_ON(stripe_index != 0 && multi->num_stripes > 1);
981         for (i = 0; i < multi->num_stripes; i++) {
982                 multi->stripes[i].physical =
983                         map->stripes[stripe_index].physical + stripe_offset +
984                         stripe_nr * map->stripe_len;
985                 multi->stripes[i].dev = map->stripes[stripe_index].dev;
986                 stripe_index++;
987         }
988         *multi_ret = multi;
989 out:
990         return 0;
991 }
992
993 struct btrfs_device *btrfs_find_device(struct btrfs_root *root, u64 devid,
994                                        u8 *uuid)
995 {
996         struct list_head *head = &root->fs_info->fs_devices->devices;
997
998         return __find_device(head, devid, uuid);
999 }
1000
1001 int btrfs_bootstrap_super_map(struct btrfs_mapping_tree *map_tree,
1002                               struct btrfs_fs_devices *fs_devices)
1003 {
1004         struct map_lookup *map;
1005         u64 logical = BTRFS_SUPER_INFO_OFFSET;
1006         u64 length = BTRFS_SUPER_INFO_SIZE;
1007         int num_stripes = 0;
1008         int sub_stripes = 0;
1009         int ret;
1010         int i;
1011         struct list_head *cur;
1012
1013         list_for_each(cur, &fs_devices->devices) {
1014                 num_stripes++;
1015         }
1016         map = kmalloc(map_lookup_size(num_stripes), GFP_NOFS);
1017         if (!map)
1018                 return -ENOMEM;
1019
1020         map->ce.start = logical;
1021         map->ce.size = length;
1022         map->num_stripes = num_stripes;
1023         map->sub_stripes = sub_stripes;
1024         map->io_width = length;
1025         map->io_align = length;
1026         map->sector_size = length;
1027         map->stripe_len = length;
1028         map->type = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1;
1029
1030         i = 0;
1031         list_for_each(cur, &fs_devices->devices) {
1032                 struct btrfs_device *device = list_entry(cur,
1033                                                          struct btrfs_device,
1034                                                          dev_list);
1035                 map->stripes[i].physical = logical;
1036                 map->stripes[i].dev = device;
1037                 i++;
1038         }
1039         ret = insert_existing_cache_extent(&map_tree->cache_tree, &map->ce);
1040         if (ret == -EEXIST) {
1041                 struct cache_extent *old;
1042                 struct map_lookup *old_map;
1043                 old = find_cache_extent(&map_tree->cache_tree, logical, length);
1044                 old_map = container_of(old, struct map_lookup, ce);
1045                 remove_cache_extent(&map_tree->cache_tree, old);
1046                 kfree(old_map);
1047                 ret = insert_existing_cache_extent(&map_tree->cache_tree,
1048                                                    &map->ce);
1049         }
1050         BUG_ON(ret);
1051         return 0;
1052 }
1053
1054 static int read_one_chunk(struct btrfs_root *root, struct btrfs_key *key,
1055                           struct extent_buffer *leaf,
1056                           struct btrfs_chunk *chunk)
1057 {
1058         struct btrfs_mapping_tree *map_tree = &root->fs_info->mapping_tree;
1059         struct map_lookup *map;
1060         struct cache_extent *ce;
1061         u64 logical;
1062         u64 length;
1063         u64 devid;
1064         u64 super_offset_diff = 0;
1065         u8 uuid[BTRFS_UUID_SIZE];
1066         int num_stripes;
1067         int ret;
1068         int i;
1069
1070         logical = key->offset;
1071         length = btrfs_chunk_length(leaf, chunk);
1072
1073         if (logical < BTRFS_SUPER_INFO_OFFSET + BTRFS_SUPER_INFO_SIZE) {
1074                 super_offset_diff = BTRFS_SUPER_INFO_OFFSET +
1075                         BTRFS_SUPER_INFO_SIZE - logical;
1076                 logical = BTRFS_SUPER_INFO_OFFSET + BTRFS_SUPER_INFO_SIZE;
1077         }
1078
1079         ce = find_first_cache_extent(&map_tree->cache_tree, logical);
1080
1081         /* already mapped? */
1082         if (ce && ce->start <= logical && ce->start + ce->size > logical) {
1083                 return 0;
1084         }
1085
1086         num_stripes = btrfs_chunk_num_stripes(leaf, chunk);
1087         map = kmalloc(map_lookup_size(num_stripes), GFP_NOFS);
1088         if (!map)
1089                 return -ENOMEM;
1090
1091         map->ce.start = logical;
1092         map->ce.size = length - super_offset_diff;
1093         map->num_stripes = num_stripes;
1094         map->io_width = btrfs_chunk_io_width(leaf, chunk);
1095         map->io_align = btrfs_chunk_io_align(leaf, chunk);
1096         map->sector_size = btrfs_chunk_sector_size(leaf, chunk);
1097         map->stripe_len = btrfs_chunk_stripe_len(leaf, chunk);
1098         map->type = btrfs_chunk_type(leaf, chunk);
1099         map->sub_stripes = btrfs_chunk_sub_stripes(leaf, chunk);
1100
1101         for (i = 0; i < num_stripes; i++) {
1102                 map->stripes[i].physical =
1103                         btrfs_stripe_offset_nr(leaf, chunk, i) +
1104                                 super_offset_diff;
1105                 devid = btrfs_stripe_devid_nr(leaf, chunk, i);
1106                 read_extent_buffer(leaf, uuid, (unsigned long)
1107                                    btrfs_stripe_dev_uuid_nr(chunk, i),
1108                                    BTRFS_UUID_SIZE);
1109                 map->stripes[i].dev = btrfs_find_device(root, devid, uuid);
1110                 if (!map->stripes[i].dev) {
1111                         kfree(map);
1112                         return -EIO;
1113                 }
1114
1115         }
1116         ret = insert_existing_cache_extent(&map_tree->cache_tree, &map->ce);
1117         BUG_ON(ret);
1118
1119         return 0;
1120 }
1121
1122 static int fill_device_from_item(struct extent_buffer *leaf,
1123                                  struct btrfs_dev_item *dev_item,
1124                                  struct btrfs_device *device)
1125 {
1126         unsigned long ptr;
1127
1128         device->devid = btrfs_device_id(leaf, dev_item);
1129         device->total_bytes = btrfs_device_total_bytes(leaf, dev_item);
1130         device->bytes_used = btrfs_device_bytes_used(leaf, dev_item);
1131         device->type = btrfs_device_type(leaf, dev_item);
1132         device->io_align = btrfs_device_io_align(leaf, dev_item);
1133         device->io_width = btrfs_device_io_width(leaf, dev_item);
1134         device->sector_size = btrfs_device_sector_size(leaf, dev_item);
1135
1136         ptr = (unsigned long)btrfs_device_uuid(dev_item);
1137         read_extent_buffer(leaf, device->uuid, ptr, BTRFS_UUID_SIZE);
1138
1139         return 0;
1140 }
1141
1142 static int read_one_dev(struct btrfs_root *root,
1143                         struct extent_buffer *leaf,
1144                         struct btrfs_dev_item *dev_item)
1145 {
1146         struct btrfs_device *device;
1147         u64 devid;
1148         int ret = 0;
1149         u8 dev_uuid[BTRFS_UUID_SIZE];
1150
1151         devid = btrfs_device_id(leaf, dev_item);
1152         read_extent_buffer(leaf, dev_uuid,
1153                            (unsigned long)btrfs_device_uuid(dev_item),
1154                            BTRFS_UUID_SIZE);
1155         device = btrfs_find_device(root, devid, dev_uuid);
1156         if (!device) {
1157                 printk("warning devid %llu not found already\n",
1158                         (unsigned long long)devid);
1159                 device = kmalloc(sizeof(*device), GFP_NOFS);
1160                 if (!device)
1161                         return -ENOMEM;
1162                 device->total_ios = 0;
1163                 list_add(&device->dev_list,
1164                          &root->fs_info->fs_devices->devices);
1165         }
1166
1167         fill_device_from_item(leaf, dev_item, device);
1168         device->dev_root = root->fs_info->dev_root;
1169         return ret;
1170 }
1171
1172 int btrfs_read_super_device(struct btrfs_root *root, struct extent_buffer *buf)
1173 {
1174         struct btrfs_dev_item *dev_item;
1175
1176         dev_item = (struct btrfs_dev_item *)offsetof(struct btrfs_super_block,
1177                                                      dev_item);
1178         return read_one_dev(root, buf, dev_item);
1179 }
1180
1181 int btrfs_read_sys_array(struct btrfs_root *root)
1182 {
1183         struct btrfs_super_block *super_copy = &root->fs_info->super_copy;
1184         struct extent_buffer *sb = root->fs_info->sb_buffer;
1185         struct btrfs_disk_key *disk_key;
1186         struct btrfs_chunk *chunk;
1187         struct btrfs_key key;
1188         u32 num_stripes;
1189         u32 array_size;
1190         u32 len = 0;
1191         u8 *ptr;
1192         unsigned long sb_ptr;
1193         u32 cur;
1194         int ret;
1195
1196         array_size = btrfs_super_sys_array_size(super_copy);
1197
1198         /*
1199          * we do this loop twice, once for the device items and
1200          * once for all of the chunks.  This way there are device
1201          * structs filled in for every chunk
1202          */
1203         ptr = super_copy->sys_chunk_array;
1204         sb_ptr = offsetof(struct btrfs_super_block, sys_chunk_array);
1205         cur = 0;
1206
1207         while (cur < array_size) {
1208                 disk_key = (struct btrfs_disk_key *)ptr;
1209                 btrfs_disk_key_to_cpu(&key, disk_key);
1210
1211                 len = sizeof(*disk_key);
1212                 ptr += len;
1213                 sb_ptr += len;
1214                 cur += len;
1215
1216                 if (key.type == BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY) {
1217                         chunk = (struct btrfs_chunk *)sb_ptr;
1218                         ret = read_one_chunk(root, &key, sb, chunk);
1219                         BUG_ON(ret);
1220                         num_stripes = btrfs_chunk_num_stripes(sb, chunk);
1221                         len = btrfs_chunk_item_size(num_stripes);
1222                 } else {
1223                         BUG();
1224                 }
1225                 ptr += len;
1226                 sb_ptr += len;
1227                 cur += len;
1228         }
1229         return 0;
1230 }
1231
1232 int btrfs_read_chunk_tree(struct btrfs_root *root)
1233 {
1234         struct btrfs_path *path;
1235         struct extent_buffer *leaf;
1236         struct btrfs_key key;
1237         struct btrfs_key found_key;
1238         int ret;
1239         int slot;
1240
1241         root = root->fs_info->chunk_root;
1242
1243         path = btrfs_alloc_path();
1244         if (!path)
1245                 return -ENOMEM;
1246
1247         /* first we search for all of the device items, and then we
1248          * read in all of the chunk items.  This way we can create chunk
1249          * mappings that reference all of the devices that are afound
1250          */
1251         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
1252         key.offset = 0;
1253         key.type = 0;
1254 again:
1255         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
1256         while(1) {
1257                 leaf = path->nodes[0];
1258                 slot = path->slots[0];
1259                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
1260                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
1261                         if (ret == 0)
1262                                 continue;
1263                         if (ret < 0)
1264                                 goto error;
1265                         break;
1266                 }
1267                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
1268                 if (key.objectid == BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID) {
1269                         if (found_key.objectid != BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID)
1270                                 break;
1271                         if (found_key.type == BTRFS_DEV_ITEM_KEY) {
1272                                 struct btrfs_dev_item *dev_item;
1273                                 dev_item = btrfs_item_ptr(leaf, slot,
1274                                                   struct btrfs_dev_item);
1275                                 ret = read_one_dev(root, leaf, dev_item);
1276                                 BUG_ON(ret);
1277                         }
1278                 } else if (found_key.type == BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY) {
1279                         struct btrfs_chunk *chunk;
1280                         chunk = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_chunk);
1281                         ret = read_one_chunk(root, &found_key, leaf, chunk);
1282                 }
1283                 path->slots[0]++;
1284         }
1285         if (key.objectid == BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID) {
1286                 key.objectid = 0;
1287                 btrfs_release_path(root, path);
1288                 goto again;
1289         }
1290
1291         btrfs_free_path(path);
1292         ret = 0;
1293 error:
1294         return ret;
1295 }
1296
1297 struct list_head *btrfs_scanned_uuids(void)
1298 {
1299         return &fs_uuids;
1300 }