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