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