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