volumes.c

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