volumes.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2007 Oracle.  All rights reserved.
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU General Public
   6  * License v2 as published by the Free Software Foundation.
   7  *
   8  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
   9  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  11  * General Public License for more details.
  12  *
  13  * You should have received a copy of the GNU General Public
  14  * License along with this program; if not, write to the
  15  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  16  * Boston, MA 021110-1307, USA.
  17  */
  18 #define _XOPEN_SOURCE 600
  19 #define __USE_XOPEN2K
  20 #include <stdio.h>
  21 #include <stdlib.h>
  22 #include <sys/types.h>
  23 #include <sys/stat.h>
  24 #include <uuid/uuid.h>
  25 #include <fcntl.h>
  26 #include <unistd.h>
  27 #include "ctree.h"
  28 #include "disk-io.h"
  29 #include "transaction.h"
  30 #include "print-tree.h"
  31 #include "volumes.h"
  32
  33 struct stripe {
  34         struct btrfs_device *dev;
  35         u64 physical;
  36 };
  37
  38 struct map_lookup {
  39         struct cache_extent ce;
  40         u64 type;
  41         int io_align;
  42         int io_width;
  43         int stripe_len;
  44         int sector_size;
  45         int num_stripes;
  46         int sub_stripes;
  47         struct btrfs_bio_stripe stripes[];
  48 };
  49
  50 #define map_lookup_size(n) (sizeof(struct map_lookup) + \
  51                             (sizeof(struct btrfs_bio_stripe) * (n)))
  52
  53 static LIST_HEAD(fs_uuids);
  54
  55 static struct btrfs_device *__find_device(struct list_head *head, u64 devid,
  56                                           u8 *uuid)
  57 {
  58         struct btrfs_device *dev;
  59         struct list_head *cur;
  60
  61         list_for_each(cur, head) {
  62                 dev = list_entry(cur, struct btrfs_device, dev_list);
  63                 if (dev->devid == devid &&
  64                     !memcmp(dev->uuid, uuid, BTRFS_UUID_SIZE)) {
  65                         return dev;
  66                 }
  67         }
  68         return NULL;
  69 }
  70
  71 static struct btrfs_fs_devices *find_fsid(u8 *fsid)
  72 {
  73         struct list_head *cur;
  74         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
  75
  76         list_for_each(cur, &fs_uuids) {
  77                 fs_devices = list_entry(cur, struct btrfs_fs_devices, list);
  78                 if (memcmp(fsid, fs_devices->fsid, BTRFS_FSID_SIZE) == 0)
  79                         return fs_devices;
  80         }
  81         return NULL;
  82 }
  83
  84 static int device_list_add(const char *path,
  85                            struct btrfs_super_block *disk_super,
  86                            u64 devid, struct btrfs_fs_devices **fs_devices_ret)
  87 {
  88         struct btrfs_device *device;
  89         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
  90         u64 found_transid = btrfs_super_generation(disk_super);
  91
  92         fs_devices = find_fsid(disk_super->fsid);
  93         if (!fs_devices) {
  94                 fs_devices = kmalloc(sizeof(*fs_devices), GFP_NOFS);
  95                 if (!fs_devices)
  96                         return -ENOMEM;
  97                 INIT_LIST_HEAD(&fs_devices->devices);
  98                 list_add(&fs_devices->list, &fs_uuids);
  99                 memcpy(fs_devices->fsid, disk_super->fsid, BTRFS_FSID_SIZE);
 100                 fs_devices->latest_devid = devid;
 101                 fs_devices->latest_trans = found_transid;
 102                 fs_devices->lowest_devid = (u64)-1;
 103                 device = NULL;
 104         } else {
 105                 device = __find_device(&fs_devices->devices, devid,
 106                                        disk_super->dev_item.uuid);
 107         }
 108         if (!device) {
 109                 device = kzalloc(sizeof(*device), GFP_NOFS);
 110                 if (!device) {
 111                         /* we can safely leave the fs_devices entry around */
 112                         return -ENOMEM;
 113                 }
 114                 device->devid = devid;
 115                 memcpy(device->uuid, disk_super->dev_item.uuid,
 116                        BTRFS_UUID_SIZE);
 117                 device->name = kstrdup(path, GFP_NOFS);
 118                 if (!device->name) {
 119                         kfree(device);
 120                         return -ENOMEM;
 121                 }
 122                 list_add(&device->dev_list, &fs_devices->devices);
 123         }
 124
 125         if (found_transid > fs_devices->latest_trans) {
 126                 fs_devices->latest_devid = devid;
 127                 fs_devices->latest_trans = found_transid;
 128         }
 129         if (fs_devices->lowest_devid > devid) {
 130                 fs_devices->lowest_devid = devid;
 131         }
 132         *fs_devices_ret = fs_devices;
 133         return 0;
 134 }
 135
 136 int btrfs_close_devices(struct btrfs_fs_devices *fs_devices)
 137 {
 138         struct list_head *head = &fs_devices->devices;
 139         struct list_head *cur;
 140         struct btrfs_device *device;
 141
 142         list_for_each(cur, head) {
 143                 device = list_entry(cur, struct btrfs_device, dev_list);
 144                 device->fd = 0;
 145         }
 146         return 0;
 147 }
 148
 149 int btrfs_open_devices(struct btrfs_fs_devices *fs_devices, int flags)
 150 {
 151         int fd;
 152         struct list_head *head = &fs_devices->devices;
 153         struct list_head *cur;
 154         struct btrfs_device *device;
 155         int ret;
 156
 157         list_for_each(cur, head) {
 158                 device = list_entry(cur, struct btrfs_device, dev_list);
 159                 fd = open(device->name, flags);
 160 printk("opening %s devid %llu fd %d\n", device->name,
 161         (unsigned long long)device->devid, fd);
 162                 if (fd < 0) {
 163                         ret = -errno;
 164                         goto fail;
 165                 }
 166                 if (device->devid == fs_devices->latest_devid)
 167                         fs_devices->latest_bdev = fd;
 168                 if (device->devid == fs_devices->lowest_devid)
 169                         fs_devices->lowest_bdev = fd;
 170                 device->fd = fd;
 171         }
 172         return 0;
 173 fail:
 174         btrfs_close_devices(fs_devices);
 175         return ret;
 176 }
 177
 178 int btrfs_scan_one_device(int fd, const char *path,
 179                           struct btrfs_fs_devices **fs_devices_ret,
 180                           u64 *total_devs, u64 super_offset)
 181 {
 182         struct btrfs_super_block *disk_super;
 183         char *buf;
 184         int ret;
 185         u64 devid;
 186         char uuidbuf[37];
 187
 188         buf = malloc(4096);
 189         if (!buf) {
 190                 ret = -ENOMEM;
 191                 goto error;
 192         }
 193         ret = pread(fd, buf, 4096, super_offset);
 194         if (ret != 4096) {
 195                 ret = -EIO;
 196                 goto error;
 197         }
 198         disk_super = (struct btrfs_super_block *)buf;
 199         if (strncmp((char *)(&disk_super->magic), BTRFS_MAGIC,
 200             sizeof(disk_super->magic))) {
 201                 ret = -ENOENT;
 202                 goto error_brelse;
 203         }
 204         devid = le64_to_cpu(disk_super->dev_item.devid);
 205         *total_devs = btrfs_super_num_devices(disk_super);
 206         uuid_unparse(disk_super->fsid, uuidbuf);
 207
 208         printf("device ");
 209         if (disk_super->label[0])
 210                 printf("label %s ", disk_super->label);
 211         else
 212                 printf("fsuuid %s ", uuidbuf);
 213         printf("devid %llu %s\n", (unsigned long long)devid, path);
 214         ret = device_list_add(path, disk_super, devid, fs_devices_ret);
 215
 216 error_brelse:
 217         free(buf);
 218 error:
 219         return ret;
 220 }
 221
 222 /*
 223  * this uses a pretty simple search, the expectation is that it is
 224  * called very infrequently and that a given device has a small number
 225  * of extents
 226  */
 227 static int find_free_dev_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
 228                                 struct btrfs_device *device,
 229                                 struct btrfs_path *path,
 230                                 u64 num_bytes, u64 *start)
 231 {
 232         struct btrfs_key key;
 233         struct btrfs_root *root = device->dev_root;
 234         struct btrfs_dev_extent *dev_extent = NULL;
 235         u64 hole_size = 0;
 236         u64 last_byte = 0;
 237         u64 search_start = 0;
 238         u64 search_end = device->total_bytes;
 239         int ret;
 240         int slot = 0;
 241         int start_found;
 242         struct extent_buffer *l;
 243
 244         start_found = 0;
 245         path->reada = 2;
 246
 247         /* FIXME use last free of some kind */
 248
 249         /* we don't want to overwrite the superblock on the drive,
 250          * so we make sure to start at an offset of at least 1MB
 251          */
 252         search_start = max((u64)1024 * 1024, search_start);
 253         key.objectid = device->devid;
 254         key.offset = search_start;
 255         key.type = BTRFS_DEV_EXTENT_KEY;
 256         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, 0, 0);
 257         if (ret < 0)
 258                 goto error;
 259         ret = btrfs_previous_item(root, path, 0, key.type);
 260         if (ret < 0)
 261                 goto error;
 262         l = path->nodes[0];
 263         btrfs_item_key_to_cpu(l, &key, path->slots[0]);
 264         while (1) {
 265                 l = path->nodes[0];
 266                 slot = path->slots[0];
 267                 if (slot >= btrfs_header_nritems(l)) {
 268                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
 269                         if (ret == 0)
 270                                 continue;
 271                         if (ret < 0)
 272                                 goto error;
 273 no_more_items:
 274                         if (!start_found) {
 275                                 if (search_start >= search_end) {
 276                                         ret = -ENOSPC;
 277                                         goto error;
 278                                 }
 279                                 *start = search_start;
 280                                 start_found = 1;
 281                                 goto check_pending;
 282                         }
 283                         *start = last_byte > search_start ?
 284                                 last_byte : search_start;
 285                         if (search_end <= *start) {
 286                                 ret = -ENOSPC;
 287                                 goto error;
 288                         }
 289                         goto check_pending;
 290                 }
 291                 btrfs_item_key_to_cpu(l, &key, slot);
 292
 293                 if (key.objectid < device->devid)
 294                         goto next;
 295
 296                 if (key.objectid > device->devid)
 297                         goto no_more_items;
 298
 299                 if (key.offset >= search_start && key.offset > last_byte &&
 300                     start_found) {
 301                         if (last_byte < search_start)
 302                                 last_byte = search_start;
 303                         hole_size = key.offset - last_byte;
 304                         if (key.offset > last_byte &&
 305                             hole_size >= num_bytes) {
 306                                 *start = last_byte;
 307                                 goto check_pending;
 308                         }
 309                 }
 310                 if (btrfs_key_type(&key) != BTRFS_DEV_EXTENT_KEY) {
 311                         goto next;
 312                 }
 313
 314                 start_found = 1;
 315                 dev_extent = btrfs_item_ptr(l, slot, struct btrfs_dev_extent);
 316                 last_byte = key.offset + btrfs_dev_extent_length(l, dev_extent);
 317 next:
 318                 path->slots[0]++;
 319                 cond_resched();
 320         }
 321 check_pending:
 322         /* we have to make sure we didn't find an extent that has already
 323          * been allocated by the map tree or the original allocation
 324          */
 325         btrfs_release_path(root, path);
 326         BUG_ON(*start < search_start);
 327
 328         if (*start + num_bytes > search_end) {
 329                 ret = -ENOSPC;
 330                 goto error;
 331         }
 332         /* check for pending inserts here */
 333         return 0;
 334
 335 error:
 336         btrfs_release_path(root, path);
 337         return ret;
 338 }
 339
 340 int btrfs_alloc_dev_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
 341                            struct btrfs_device *device,
 342                            u64 chunk_tree, u64 chunk_objectid,
 343                            u64 chunk_offset,
 344                            u64 num_bytes, u64 *start)
 345 {
 346         int ret;
 347         struct btrfs_path *path;
 348         struct btrfs_root *root = device->dev_root;
 349         struct btrfs_dev_extent *extent;
 350         struct extent_buffer *leaf;
 351         struct btrfs_key key;
 352
 353         path = btrfs_alloc_path();
 354         if (!path)
 355                 return -ENOMEM;
 356
 357         ret = find_free_dev_extent(trans, device, path, num_bytes, start);
 358         if (ret) {
 359                 goto err;
 360         }
 361
 362         key.objectid = device->devid;
 363         key.offset = *start;
 364         key.type = BTRFS_DEV_EXTENT_KEY;
 365         ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
 366                                       sizeof(*extent));
 367         BUG_ON(ret);
 368
 369         leaf = path->nodes[0];
 370         extent = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
 371                                 struct btrfs_dev_extent);
 372         btrfs_set_dev_extent_chunk_tree(leaf, extent, chunk_tree);
 373         btrfs_set_dev_extent_chunk_objectid(leaf, extent, chunk_objectid);
 374         btrfs_set_dev_extent_chunk_offset(leaf, extent, chunk_offset);
 375
 376         write_extent_buffer(leaf, root->fs_info->chunk_tree_uuid,
 377                     (unsigned long)btrfs_dev_extent_chunk_tree_uuid(extent),
 378                     BTRFS_UUID_SIZE);
 379
 380         btrfs_set_dev_extent_length(leaf, extent, num_bytes);
 381         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
 382 err:
 383         btrfs_free_path(path);
 384         return ret;
 385 }
 386
 387 static int find_next_chunk(struct btrfs_root *root, u64 objectid, u64 *offset)
 388 {
 389         struct btrfs_path *path;
 390         int ret;
 391         struct btrfs_key key;
 392         struct btrfs_chunk *chunk;
 393         struct btrfs_key found_key;
 394
 395         path = btrfs_alloc_path();
 396         BUG_ON(!path);
 397
 398         key.objectid = objectid;
 399         key.offset = (u64)-1;
 400         key.type = BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY;
 401
 402         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
 403         if (ret < 0)
 404                 goto error;
 405
 406         BUG_ON(ret == 0);
 407
 408         ret = btrfs_previous_item(root, path, 0, BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY);
 409         if (ret) {
 410                 *offset = 0;
 411         } else {
 412                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
 413                                       path->slots[0]);
 414                 if (found_key.objectid != objectid)
 415                         *offset = 0;
 416                 else {
 417                         chunk = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
 418                                                struct btrfs_chunk);
 419                         *offset = found_key.offset +
 420                                 btrfs_chunk_length(path->nodes[0], chunk);
 421                 }
 422         }
 423         ret = 0;
 424 error:
 425         btrfs_free_path(path);
 426         return ret;
 427 }
 428
 429 static int find_next_devid(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
 430                            u64 *objectid)
 431 {
 432         int ret;
 433         struct btrfs_key key;
 434         struct btrfs_key found_key;
 435
 436         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
 437         key.type = BTRFS_DEV_ITEM_KEY;
 438         key.offset = (u64)-1;
 439
 440         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
 441         if (ret < 0)
 442                 goto error;
 443
 444         BUG_ON(ret == 0);
 445
 446         ret = btrfs_previous_item(root, path, BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID,
 447                                   BTRFS_DEV_ITEM_KEY);
 448         if (ret) {
 449                 *objectid = 1;
 450         } else {
 451                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
 452                                       path->slots[0]);
 453                 *objectid = found_key.offset + 1;
 454         }
 455         ret = 0;
 456 error:
 457         btrfs_release_path(root, path);
 458         return ret;
 459 }
 460
 461 /*
 462  * the device information is stored in the chunk root
 463  * the btrfs_device struct should be fully filled in
 464  */
 465 int btrfs_add_device(struct btrfs_trans_handle *trans,
 466                      struct btrfs_root *root,
 467                      struct btrfs_device *device)
 468 {
 469         int ret;
 470         struct btrfs_path *path;
 471         struct btrfs_dev_item *dev_item;
 472         struct extent_buffer *leaf;
 473         struct btrfs_key key;
 474         unsigned long ptr;
 475         u64 free_devid;
 476
 477         root = root->fs_info->chunk_root;
 478
 479         path = btrfs_alloc_path();
 480         if (!path)
 481                 return -ENOMEM;
 482
 483         ret = find_next_devid(root, path, &free_devid);
 484         if (ret)
 485                 goto out;
 486
 487         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
 488         key.type = BTRFS_DEV_ITEM_KEY;
 489         key.offset = free_devid;
 490
 491         ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
 492                                       sizeof(*dev_item));
 493         if (ret)
 494                 goto out;
 495
 496         leaf = path->nodes[0];
 497         dev_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_dev_item);
 498
 499         device->devid = free_devid;
 500         btrfs_set_device_id(leaf, dev_item, device->devid);
 501         btrfs_set_device_type(leaf, dev_item, device->type);
 502         btrfs_set_device_io_align(leaf, dev_item, device->io_align);
 503         btrfs_set_device_io_width(leaf, dev_item, device->io_width);
 504         btrfs_set_device_sector_size(leaf, dev_item, device->sector_size);
 505         btrfs_set_device_total_bytes(leaf, dev_item, device->total_bytes);
 506         btrfs_set_device_bytes_used(leaf, dev_item, device->bytes_used);
 507         btrfs_set_device_group(leaf, dev_item, 0);
 508         btrfs_set_device_seek_speed(leaf, dev_item, 0);
 509         btrfs_set_device_bandwidth(leaf, dev_item, 0);
 510
 511         ptr = (unsigned long)btrfs_device_uuid(dev_item);
 512         write_extent_buffer(leaf, device->uuid, ptr, BTRFS_UUID_SIZE);
 513         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
 514         ret = 0;
 515
 516 out:
 517         btrfs_free_path(path);
 518         return ret;
 519 }
 520
 521 int btrfs_update_device(struct btrfs_trans_handle *trans,
 522                         struct btrfs_device *device)
 523 {
 524         int ret;
 525         struct btrfs_path *path;
 526         struct btrfs_root *root;
 527         struct btrfs_dev_item *dev_item;
 528         struct extent_buffer *leaf;
 529         struct btrfs_key key;
 530
 531         root = device->dev_root->fs_info->chunk_root;
 532
 533         path = btrfs_alloc_path();
 534         if (!path)
 535                 return -ENOMEM;
 536
 537         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
 538         key.type = BTRFS_DEV_ITEM_KEY;
 539         key.offset = device->devid;
 540
 541         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, 0, 1);
 542         if (ret < 0)
 543                 goto out;
 544
 545         if (ret > 0) {
 546                 ret = -ENOENT;
 547                 goto out;
 548         }
 549
 550         leaf = path->nodes[0];
 551         dev_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_dev_item);
 552
 553         btrfs_set_device_id(leaf, dev_item, device->devid);
 554         btrfs_set_device_type(leaf, dev_item, device->type);
 555         btrfs_set_device_io_align(leaf, dev_item, device->io_align);
 556         btrfs_set_device_io_width(leaf, dev_item, device->io_width);
 557         btrfs_set_device_sector_size(leaf, dev_item, device->sector_size);
 558         btrfs_set_device_total_bytes(leaf, dev_item, device->total_bytes);
 559         btrfs_set_device_bytes_used(leaf, dev_item, device->bytes_used);
 560         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
 561
 562 out:
 563         btrfs_free_path(path);
 564         return ret;
 565 }
 566
 567 int btrfs_add_system_chunk(struct btrfs_trans_handle *trans,
 568                            struct btrfs_root *root,
 569                            struct btrfs_key *key,
 570                            struct btrfs_chunk *chunk, int item_size)
 571 {
 572         struct btrfs_super_block *super_copy = &root->fs_info->super_copy;
 573         struct btrfs_disk_key disk_key;
 574         u32 array_size;
 575         u8 *ptr;
 576
 577         array_size = btrfs_super_sys_array_size(super_copy);
 578         if (array_size + item_size > BTRFS_SYSTEM_CHUNK_ARRAY_SIZE)
 579                 return -EFBIG;
 580
 581         ptr = super_copy->sys_chunk_array + array_size;
 582         btrfs_cpu_key_to_disk(&disk_key, key);
 583         memcpy(ptr, &disk_key, sizeof(disk_key));
 584         ptr += sizeof(disk_key);
 585         memcpy(ptr, chunk, item_size);
 586         item_size += sizeof(disk_key);
 587         btrfs_set_super_sys_array_size(super_copy, array_size + item_size);
 588         return 0;
 589 }
 590
 591 int btrfs_alloc_chunk(struct btrfs_trans_handle *trans,
 592                       struct btrfs_root *extent_root, u64 *start,
 593                       u64 *num_bytes, u64 type)
 594 {
 595         u64 dev_offset;
 596         struct btrfs_fs_info *info = extent_root->fs_info;
 597         struct btrfs_root *chunk_root = extent_root->fs_info->chunk_root;
 598         struct btrfs_stripe *stripes;
 599         struct btrfs_device *device = NULL;
 600         struct btrfs_chunk *chunk;
 601         struct list_head private_devs;
 602         struct list_head *dev_list = &extent_root->fs_info->fs_devices->devices;
 603         struct list_head *cur;
 604         struct map_lookup *map;
 605         u64 physical;
 606         u64 calc_size = 8 * 1024 * 1024;
 607         u64 min_free = calc_size;
 608         u64 avail;
 609         u64 max_avail = 0;
 610         int num_stripes = 1;
 611         int sub_stripes = 0;
 612         int looped = 0;
 613         int ret;
 614         int index;
 615         int stripe_len = 64 * 1024;
 616         struct btrfs_key key;
 617
 618         if (list_empty(dev_list)) {
 619                 return -ENOSPC;
 620         }
 621
 622         if (type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0 | BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1 |
 623                     BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10 |
 624                     BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP)) {
 625                 if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM)
 626                         calc_size = 128 * 1024 * 1024;
 627                 else
 628                         calc_size = 1024 * 1024 * 1024;
 629         }
 630         if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1) {
 631                 num_stripes = min_t(u64, 2,
 632                                   btrfs_super_num_devices(&info->super_copy));
 633         }
 634         if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP)
 635                 num_stripes = 2;
 636         if (type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0))
 637                 num_stripes = btrfs_super_num_devices(&info->super_copy);
 638         if (type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10)) {
 639                 num_stripes = btrfs_super_num_devices(&info->super_copy);
 640                 if (num_stripes < 4)
 641                         return -ENOSPC;
 642                 num_stripes &= ~(u32)1;
 643                 sub_stripes = 2;
 644         }
 645 again:
 646         INIT_LIST_HEAD(&private_devs);
 647         cur = dev_list->next;
 648         index = 0;
 649
 650         if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP)
 651                 min_free = calc_size * 2;
 652
 653         /* build a private list of devices we will allocate from */
 654         while(index < num_stripes) {
 655                 device = list_entry(cur, struct btrfs_device, dev_list);
 656                 avail = device->total_bytes - device->bytes_used;
 657                 cur = cur->next;
 658                 if (avail > max_avail)
 659                         max_avail = avail;
 660                 if (avail >= min_free) {
 661                         list_move_tail(&device->dev_list, &private_devs);
 662                         index++;
 663                         if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP)
 664                                 index++;
 665                 }
 666                 if (cur == dev_list)
 667                         break;
 668         }
 669         if (index < num_stripes) {
 670                 list_splice(&private_devs, dev_list);
 671                 if (!looped && max_avail > 0) {
 672                         looped = 1;
 673                         calc_size = max_avail;
 674                         goto again;
 675                 }
 676                 return -ENOSPC;
 677         }
 678
 679         key.objectid = BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID;
 680         key.type = BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY;
 681         ret = find_next_chunk(chunk_root, BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID,
 682                               &key.offset);
 683         if (ret)
 684                 return ret;
 685
 686         chunk = kmalloc(btrfs_chunk_item_size(num_stripes), GFP_NOFS);
 687         if (!chunk)
 688                 return -ENOMEM;
 689
 690         map = kmalloc(map_lookup_size(num_stripes), GFP_NOFS);
 691         if (!map) {
 692                 kfree(chunk);
 693                 return -ENOMEM;
 694         }
 695
 696         stripes = &chunk->stripe;
 697
 698         if (type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1 | BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP))
 699                 *num_bytes = calc_size;
 700         else if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10)
 701                 *num_bytes = calc_size * num_stripes / sub_stripes;
 702         else
 703                 *num_bytes = calc_size * num_stripes;
 704
 705         index = 0;
 706 printk("new chunk type %Lu start %Lu size %Lu\n", type, key.offset, *num_bytes);
 707         while(index < num_stripes) {
 708                 struct btrfs_stripe *stripe;
 709                 BUG_ON(list_empty(&private_devs));
 710                 cur = private_devs.next;
 711                 device = list_entry(cur, struct btrfs_device, dev_list);
 712
 713                 /* loop over this device again if we're doing a dup group */
 714                 if (!(type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP) ||
 715                     (index == num_stripes - 1))
 716                         list_move_tail(&device->dev_list, dev_list);
 717
 718                 ret = btrfs_alloc_dev_extent(trans, device,
 719                              info->chunk_root->root_key.objectid,
 720                              BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID, key.offset,
 721                              calc_size, &dev_offset);
 722                 BUG_ON(ret);
 723 printk("\talloc chunk size %llu from dev %llu phys %llu\n",
 724         (unsigned long long)calc_size,
 725         (unsigned long long)device->devid,
 726         (unsigned long long)dev_offset);
 727                 device->bytes_used += calc_size;
 728                 ret = btrfs_update_device(trans, device);
 729                 BUG_ON(ret);
 730
 731                 map->stripes[index].dev = device;
 732                 map->stripes[index].physical = dev_offset;
 733                 stripe = stripes + index;
 734                 btrfs_set_stack_stripe_devid(stripe, device->devid);
 735                 btrfs_set_stack_stripe_offset(stripe, dev_offset);
 736                 memcpy(stripe->dev_uuid, device->uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
 737                 physical = dev_offset;
 738                 index++;
 739         }
 740         BUG_ON(!list_empty(&private_devs));
 741
 742         /* key was set above */
 743         btrfs_set_stack_chunk_length(chunk, *num_bytes);
 744         btrfs_set_stack_chunk_owner(chunk, extent_root->root_key.objectid);
 745         btrfs_set_stack_chunk_stripe_len(chunk, stripe_len);
 746         btrfs_set_stack_chunk_type(chunk, type);
 747         btrfs_set_stack_chunk_num_stripes(chunk, num_stripes);
 748         btrfs_set_stack_chunk_io_align(chunk, stripe_len);
 749         btrfs_set_stack_chunk_io_width(chunk, stripe_len);
 750         btrfs_set_stack_chunk_sector_size(chunk, extent_root->sectorsize);
 751         btrfs_set_stack_chunk_sub_stripes(chunk, sub_stripes);
 752         map->sector_size = extent_root->sectorsize;
 753         map->stripe_len = stripe_len;
 754         map->io_align = stripe_len;
 755         map->io_width = stripe_len;
 756         map->type = type;
 757         map->num_stripes = num_stripes;
 758         map->sub_stripes = sub_stripes;
 759
 760         ret = btrfs_insert_item(trans, chunk_root, &key, chunk,
 761                                 btrfs_chunk_item_size(num_stripes));
 762         BUG_ON(ret);
 763         *start = key.offset;;
 764
 765         map->ce.start = key.offset;
 766         map->ce.size = *num_bytes;
 767
 768         ret = insert_existing_cache_extent(
 769                            &extent_root->fs_info->mapping_tree.cache_tree,
 770                            &map->ce);
 771         BUG_ON(ret);
 772
 773         if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM) {
 774                 ret = btrfs_add_system_chunk(trans, chunk_root, &key,
 775                                     chunk, btrfs_chunk_item_size(num_stripes));
 776                 BUG_ON(ret);
 777         }
 778
 779         kfree(chunk);
 780         return ret;
 781 }
 782
 783 void btrfs_mapping_init(struct btrfs_mapping_tree *tree)
 784 {
 785         cache_tree_init(&tree->cache_tree);
 786 }
 787
 788 int btrfs_num_copies(struct btrfs_mapping_tree *map_tree, u64 logical, u64 len)
 789 {
 790         struct cache_extent *ce;
 791         struct map_lookup *map;
 792         int ret;
 793         u64 offset;
 794
 795         ce = find_first_cache_extent(&map_tree->cache_tree, logical);
 796         BUG_ON(!ce);
 797         BUG_ON(ce->start > logical || ce->start + ce->size < logical);
 798         map = container_of(ce, struct map_lookup, ce);
 799
 800         offset = logical - ce->start;
 801         if (map->type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP | BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1))
 802                 ret = map->num_stripes;
 803         else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10)
 804                 ret = map->sub_stripes;
 805         else
 806                 ret = 1;
 807         return ret;
 808 }
 809
 810 int btrfs_map_block(struct btrfs_mapping_tree *map_tree, int rw,
 811                     u64 logical, u64 *length,
 812                     struct btrfs_multi_bio **multi_ret, int mirror_num)
 813 {
 814         struct cache_extent *ce;
 815         struct map_lookup *map;
 816         u64 offset;
 817         u64 stripe_offset;
 818         u64 stripe_nr;
 819         int stripes_allocated = 8;
 820         int stripes_required = 1;
 821         int stripe_index;
 822         int i;
 823         struct btrfs_multi_bio *multi = NULL;
 824
 825         if (multi_ret && rw == READ) {
 826                 stripes_allocated = 1;
 827         }
 828 again:
 829         if (multi_ret) {
 830                 multi = kzalloc(btrfs_multi_bio_size(stripes_allocated),
 831                                 GFP_NOFS);
 832                 if (!multi)
 833                         return -ENOMEM;
 834         }
 835
 836         ce = find_first_cache_extent(&map_tree->cache_tree, logical);
 837         BUG_ON(!ce);
 838         BUG_ON(ce->start > logical || ce->start + ce->size < logical);
 839         map = container_of(ce, struct map_lookup, ce);
 840         offset = logical - ce->start;
 841
 842         if (rw == WRITE) {
 843                 if (map->type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1 |
 844                                  BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP)) {
 845                         stripes_required = map->num_stripes;
 846                 } else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10) {
 847                         stripes_required = map->sub_stripes;
 848                 }
 849         }
 850         /* if our multi bio struct is too small, back off and try again */
 851         if (multi_ret && rw == WRITE &&
 852             stripes_allocated < stripes_required) {
 853                 stripes_allocated = map->num_stripes;
 854                 kfree(multi);
 855                 goto again;
 856         }
 857         stripe_nr = offset;
 858         /*
 859          * stripe_nr counts the total number of stripes we have to stride
 860          * to get to this block
 861          */
 862         stripe_nr = stripe_nr / map->stripe_len;
 863
 864         stripe_offset = stripe_nr * map->stripe_len;
 865         BUG_ON(offset < stripe_offset);
 866
 867         /* stripe_offset is the offset of this block in its stripe*/
 868         stripe_offset = offset - stripe_offset;
 869
 870         if (map->type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0 | BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1 |
 871                          BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10 |
 872                          BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP)) {
 873                 /* we limit the length of each bio to what fits in a stripe */
 874                 *length = min_t(u64, ce->size - offset,
 875                               map->stripe_len - stripe_offset);
 876         } else {
 877                 *length = ce->size - offset;
 878         }
 879
 880         if (!multi_ret)
 881                 goto out;
 882
 883         multi->num_stripes = 1;
 884         stripe_index = 0;
 885         if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1) {
 886                 if (rw == WRITE)
 887                         multi->num_stripes = map->num_stripes;
 888                 else if (mirror_num)
 889                         stripe_index = mirror_num - 1;
 890                 else
 891                         stripe_index = stripe_nr % map->num_stripes;
 892         } else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10) {
 893                 int factor = map->num_stripes / map->sub_stripes;
 894
 895                 stripe_index = stripe_nr % factor;
 896                 stripe_index *= map->sub_stripes;
 897
 898                 if (rw == WRITE)
 899                         multi->num_stripes = map->sub_stripes;
 900                 else if (mirror_num)
 901                         stripe_index += mirror_num - 1;
 902                 else
 903                         stripe_index = stripe_nr % map->sub_stripes;
 904
 905                 stripe_nr = stripe_nr / factor;
 906         } else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP) {
 907                 if (rw == WRITE)
 908                         multi->num_stripes = map->num_stripes;
 909                 else if (mirror_num)
 910                         stripe_index = mirror_num - 1;
 911         } else {
 912                 /*
 913                  * after this do_div call, stripe_nr is the number of stripes
 914                  * on this device we have to walk to find the data, and
 915                  * stripe_index is the number of our device in the stripe array
 916                  */
 917                 stripe_index = stripe_nr % map->num_stripes;
 918                 stripe_nr = stripe_nr / map->num_stripes;
 919         }
 920         BUG_ON(stripe_index >= map->num_stripes);
 921
 922         BUG_ON(stripe_index != 0 && multi->num_stripes > 1);
 923         for (i = 0; i < multi->num_stripes; i++) {
 924                 multi->stripes[i].physical =
 925                         map->stripes[stripe_index].physical + stripe_offset +
 926                         stripe_nr * map->stripe_len;
 927                 multi->stripes[i].dev = map->stripes[stripe_index].dev;
 928                 stripe_index++;
 929         }
 930         *multi_ret = multi;
 931 out:
 932         return 0;
 933 }
 934
 935 struct btrfs_device *btrfs_find_device(struct btrfs_root *root, u64 devid,
 936                                        u8 *uuid)
 937 {
 938         struct list_head *head = &root->fs_info->fs_devices->devices;
 939
 940         return __find_device(head, devid, uuid);
 941 }
 942
 943 int btrfs_bootstrap_super_map(struct btrfs_mapping_tree *map_tree,
 944                               struct btrfs_fs_devices *fs_devices)
 945 {
 946         struct map_lookup *map;
 947         u64 logical = BTRFS_SUPER_INFO_OFFSET;
 948         u64 length = BTRFS_SUPER_INFO_SIZE;
 949         int num_stripes = 0;
 950         int sub_stripes = 0;
 951         int ret;
 952         int i;
 953         struct list_head *cur;
 954
 955         list_for_each(cur, &fs_devices->devices) {
 956                 num_stripes++;
 957         }
 958         map = kmalloc(map_lookup_size(num_stripes), GFP_NOFS);
 959         if (!map)
 960                 return -ENOMEM;
 961
 962         map->ce.start = logical;
 963         map->ce.size = length;
 964         map->num_stripes = num_stripes;
 965         map->sub_stripes = sub_stripes;
 966         map->io_width = length;
 967         map->io_align = length;
 968         map->sector_size = length;
 969         map->stripe_len = length;
 970         map->type = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1;
 971
 972         i = 0;
 973         list_for_each(cur, &fs_devices->devices) {
 974                 struct btrfs_device *device = list_entry(cur,
 975                                                          struct btrfs_device,
 976                                                          dev_list);
 977                 map->stripes[i].physical = logical;
 978                 map->stripes[i].dev = device;
 979                 i++;
 980         }
 981         ret = insert_existing_cache_extent(&map_tree->cache_tree, &map->ce);
 982         if (ret == -EEXIST) {
 983                 struct cache_extent *old;
 984                 struct map_lookup *old_map;
 985                 old = find_cache_extent(&map_tree->cache_tree, logical, length);
 986                 old_map = container_of(old, struct map_lookup, ce);
 987                 remove_cache_extent(&map_tree->cache_tree, old);
 988                 kfree(old_map);
 989                 ret = insert_existing_cache_extent(&map_tree->cache_tree,
 990                                                    &map->ce);
 991         }
 992         BUG_ON(ret);
 993         return 0;
 994 }
 995
 996 static int read_one_chunk(struct btrfs_root *root, struct btrfs_key *key,
 997                           struct extent_buffer *leaf,
 998                           struct btrfs_chunk *chunk)
 999 {
1000         struct btrfs_mapping_tree *map_tree = &root->fs_info->mapping_tree;
1001         struct map_lookup *map;
1002         struct cache_extent *ce;
1003         u64 logical;
1004         u64 length;
1005         u64 devid;
1006         u64 super_offset_diff = 0;
1007         u8 uuid[BTRFS_UUID_SIZE];
1008         int num_stripes;
1009         int ret;
1010         int i;
1011
1012         logical = key->offset;
1013         length = btrfs_chunk_length(leaf, chunk);
1014
1015         if (logical < BTRFS_SUPER_INFO_OFFSET + BTRFS_SUPER_INFO_SIZE) {
1016                 super_offset_diff = BTRFS_SUPER_INFO_OFFSET +
1017                         BTRFS_SUPER_INFO_SIZE - logical;
1018                 logical = BTRFS_SUPER_INFO_OFFSET + BTRFS_SUPER_INFO_SIZE;
1019         }
1020
1021         ce = find_first_cache_extent(&map_tree->cache_tree, logical);
1022
1023         /* already mapped? */
1024         if (ce && ce->start <= logical && ce->start + ce->size > logical) {
1025                 return 0;
1026         }
1027
1028         num_stripes = btrfs_chunk_num_stripes(leaf, chunk);
1029         map = kmalloc(map_lookup_size(num_stripes), GFP_NOFS);
1030         if (!map)
1031                 return -ENOMEM;
1032
1033         map->ce.start = logical;
1034         map->ce.size = length - super_offset_diff;
1035         map->num_stripes = num_stripes;
1036         map->io_width = btrfs_chunk_io_width(leaf, chunk);
1037         map->io_align = btrfs_chunk_io_align(leaf, chunk);
1038         map->sector_size = btrfs_chunk_sector_size(leaf, chunk);
1039         map->stripe_len = btrfs_chunk_stripe_len(leaf, chunk);
1040         map->type = btrfs_chunk_type(leaf, chunk);
1041         map->sub_stripes = btrfs_chunk_sub_stripes(leaf, chunk);
1042
1043         for (i = 0; i < num_stripes; i++) {
1044                 map->stripes[i].physical =
1045                         btrfs_stripe_offset_nr(leaf, chunk, i) +
1046                                 super_offset_diff;
1047                 devid = btrfs_stripe_devid_nr(leaf, chunk, i);
1048                 read_extent_buffer(leaf, uuid, (unsigned long)
1049                                    btrfs_stripe_dev_uuid_nr(chunk, i),
1050                                    BTRFS_UUID_SIZE);
1051                 map->stripes[i].dev = btrfs_find_device(root, devid, uuid);
1052                 if (!map->stripes[i].dev) {
1053                         kfree(map);
1054                         return -EIO;
1055                 }
1056
1057         }
1058         ret = insert_existing_cache_extent(&map_tree->cache_tree, &map->ce);
1059         BUG_ON(ret);
1060
1061         return 0;
1062 }
1063
1064 static int fill_device_from_item(struct extent_buffer *leaf,
1065                                  struct btrfs_dev_item *dev_item,
1066                                  struct btrfs_device *device)
1067 {
1068         unsigned long ptr;
1069
1070         device->devid = btrfs_device_id(leaf, dev_item);
1071         device->total_bytes = btrfs_device_total_bytes(leaf, dev_item);
1072         device->bytes_used = btrfs_device_bytes_used(leaf, dev_item);
1073         device->type = btrfs_device_type(leaf, dev_item);
1074         device->io_align = btrfs_device_io_align(leaf, dev_item);
1075         device->io_width = btrfs_device_io_width(leaf, dev_item);
1076         device->sector_size = btrfs_device_sector_size(leaf, dev_item);
1077
1078         ptr = (unsigned long)btrfs_device_uuid(dev_item);
1079         read_extent_buffer(leaf, device->uuid, ptr, BTRFS_UUID_SIZE);
1080
1081         return 0;
1082 }
1083
1084 static int read_one_dev(struct btrfs_root *root,
1085                         struct extent_buffer *leaf,
1086                         struct btrfs_dev_item *dev_item)
1087 {
1088         struct btrfs_device *device;
1089         u64 devid;
1090         int ret = 0;
1091         u8 dev_uuid[BTRFS_UUID_SIZE];
1092
1093         devid = btrfs_device_id(leaf, dev_item);
1094         read_extent_buffer(leaf, dev_uuid,
1095                            (unsigned long)btrfs_device_uuid(dev_item),
1096                            BTRFS_UUID_SIZE);
1097         device = btrfs_find_device(root, devid, dev_uuid);
1098         if (!device) {
1099                 printk("warning devid %llu not found already\n",
1100                         (unsigned long long)devid);
1101                 device = kmalloc(sizeof(*device), GFP_NOFS);
1102                 if (!device)
1103                         return -ENOMEM;
1104                 device->total_ios = 0;
1105                 list_add(&device->dev_list,
1106                          &root->fs_info->fs_devices->devices);
1107         }
1108
1109         fill_device_from_item(leaf, dev_item, device);
1110         device->dev_root = root->fs_info->dev_root;
1111         return ret;
1112 }
1113
1114 int btrfs_read_super_device(struct btrfs_root *root, struct extent_buffer *buf)
1115 {
1116         struct btrfs_dev_item *dev_item;
1117
1118         dev_item = (struct btrfs_dev_item *)offsetof(struct btrfs_super_block,
1119                                                      dev_item);
1120         return read_one_dev(root, buf, dev_item);
1121 }
1122
1123 int btrfs_read_sys_array(struct btrfs_root *root)
1124 {
1125         struct btrfs_super_block *super_copy = &root->fs_info->super_copy;
1126         struct extent_buffer *sb = root->fs_info->sb_buffer;
1127         struct btrfs_disk_key *disk_key;
1128         struct btrfs_chunk *chunk;
1129         struct btrfs_key key;
1130         u32 num_stripes;
1131         u32 array_size;
1132         u32 len = 0;
1133         u8 *ptr;
1134         unsigned long sb_ptr;
1135         u32 cur;
1136         int ret;
1137
1138         array_size = btrfs_super_sys_array_size(super_copy);
1139
1140         /*
1141          * we do this loop twice, once for the device items and
1142          * once for all of the chunks.  This way there are device
1143          * structs filled in for every chunk
1144          */
1145         ptr = super_copy->sys_chunk_array;
1146         sb_ptr = offsetof(struct btrfs_super_block, sys_chunk_array);
1147         cur = 0;
1148
1149         while (cur < array_size) {
1150                 disk_key = (struct btrfs_disk_key *)ptr;
1151                 btrfs_disk_key_to_cpu(&key, disk_key);
1152
1153                 len = sizeof(*disk_key);
1154                 ptr += len;
1155                 sb_ptr += len;
1156                 cur += len;
1157
1158                 if (key.type == BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY) {
1159                         chunk = (struct btrfs_chunk *)sb_ptr;
1160                         ret = read_one_chunk(root, &key, sb, chunk);
1161                         BUG_ON(ret);
1162                         num_stripes = btrfs_chunk_num_stripes(sb, chunk);
1163                         len = btrfs_chunk_item_size(num_stripes);
1164                 } else {
1165                         BUG();
1166                 }
1167                 ptr += len;
1168                 sb_ptr += len;
1169                 cur += len;
1170         }
1171         return 0;
1172 }
1173
1174 int btrfs_read_chunk_tree(struct btrfs_root *root)
1175 {
1176         struct btrfs_path *path;
1177         struct extent_buffer *leaf;
1178         struct btrfs_key key;
1179         struct btrfs_key found_key;
1180         int ret;
1181         int slot;
1182
1183         root = root->fs_info->chunk_root;
1184
1185         path = btrfs_alloc_path();
1186         if (!path)
1187                 return -ENOMEM;
1188
1189         /* first we search for all of the device items, and then we
1190          * read in all of the chunk items.  This way we can create chunk
1191          * mappings that reference all of the devices that are afound
1192          */
1193         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
1194         key.offset = 0;
1195         key.type = 0;
1196 again:
1197         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
1198         while(1) {
1199                 leaf = path->nodes[0];
1200                 slot = path->slots[0];
1201                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
1202                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
1203                         if (ret == 0)
1204                                 continue;
1205                         if (ret < 0)
1206                                 goto error;
1207                         break;
1208                 }
1209                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
1210                 if (key.objectid == BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID) {
1211                         if (found_key.objectid != BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID)
1212                                 break;
1213                         if (found_key.type == BTRFS_DEV_ITEM_KEY) {
1214                                 struct btrfs_dev_item *dev_item;
1215                                 dev_item = btrfs_item_ptr(leaf, slot,
1216                                                   struct btrfs_dev_item);
1217                                 ret = read_one_dev(root, leaf, dev_item);
1218                                 BUG_ON(ret);
1219                         }
1220                 } else if (found_key.type == BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY) {
1221                         struct btrfs_chunk *chunk;
1222                         chunk = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_chunk);
1223                         ret = read_one_chunk(root, &found_key, leaf, chunk);
1224                 }
1225                 path->slots[0]++;
1226         }
1227         if (key.objectid == BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID) {
1228                 key.objectid = 0;
1229                 btrfs_release_path(root, path);
1230                 goto again;
1231         }
1232
1233         btrfs_free_path(path);
1234         ret = 0;
1235 error:
1236         return ret;
1237 }
1238