ocfs2/xattr.c: Fix a bug when inserting xattr.
[linux-2.6] / fs / ocfs2 / localalloc.c
1 /* -*- mode: c; c-basic-offset: 8; -*-
2  * vim: noexpandtab sw=8 ts=8 sts=0:
3  *
4  * localalloc.c
5  *
6  * Node local data allocation
7  *
8  * Copyright (C) 2002, 2004 Oracle.  All rights reserved.
9  *
10  * This program is free software; you can redistribute it and/or
11  * modify it under the terms of the GNU General Public
12  * License as published by the Free Software Foundation; either
13  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
14  *
15  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
18  * General Public License for more details.
19  *
20  * You should have received a copy of the GNU General Public
21  * License along with this program; if not, write to the
22  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
23  * Boston, MA 021110-1307, USA.
24  */
25
26 #include <linux/fs.h>
27 #include <linux/types.h>
28 #include <linux/slab.h>
29 #include <linux/highmem.h>
30 #include <linux/bitops.h>
31 #include <linux/debugfs.h>
32
33 #define MLOG_MASK_PREFIX ML_DISK_ALLOC
34 #include <cluster/masklog.h>
35
36 #include "ocfs2.h"
37
38 #include "alloc.h"
39 #include "dlmglue.h"
40 #include "inode.h"
41 #include "journal.h"
42 #include "localalloc.h"
43 #include "suballoc.h"
44 #include "super.h"
45 #include "sysfile.h"
46
47 #include "buffer_head_io.h"
48
49 #define OCFS2_LOCAL_ALLOC(dinode)       (&((dinode)->id2.i_lab))
50
51 static u32 ocfs2_local_alloc_count_bits(struct ocfs2_dinode *alloc);
52
53 static int ocfs2_local_alloc_find_clear_bits(struct ocfs2_super *osb,
54                                              struct ocfs2_dinode *alloc,
55                                              u32 numbits);
56
57 static void ocfs2_clear_local_alloc(struct ocfs2_dinode *alloc);
58
59 static int ocfs2_sync_local_to_main(struct ocfs2_super *osb,
60                                     handle_t *handle,
61                                     struct ocfs2_dinode *alloc,
62                                     struct inode *main_bm_inode,
63                                     struct buffer_head *main_bm_bh);
64
65 static int ocfs2_local_alloc_reserve_for_window(struct ocfs2_super *osb,
66                                                 struct ocfs2_alloc_context **ac,
67                                                 struct inode **bitmap_inode,
68                                                 struct buffer_head **bitmap_bh);
69
70 static int ocfs2_local_alloc_new_window(struct ocfs2_super *osb,
71                                         handle_t *handle,
72                                         struct ocfs2_alloc_context *ac);
73
74 static int ocfs2_local_alloc_slide_window(struct ocfs2_super *osb,
75                                           struct inode *local_alloc_inode);
76
77 #ifdef CONFIG_OCFS2_FS_STATS
78
79 DEFINE_MUTEX(la_debug_mutex);
80
81 static int ocfs2_la_debug_open(struct inode *inode, struct file *file)
82 {
83         file->private_data = inode->i_private;
84         return 0;
85 }
86
87 #define LA_DEBUG_BUF_SZ PAGE_CACHE_SIZE
88 #define LA_DEBUG_VER    1
89 static ssize_t ocfs2_la_debug_read(struct file *file, char __user *userbuf,
90                                    size_t count, loff_t *ppos)
91 {
92         struct ocfs2_super *osb = file->private_data;
93         int written, ret;
94         char *buf = osb->local_alloc_debug_buf;
95
96         mutex_lock(&la_debug_mutex);
97         memset(buf, 0, LA_DEBUG_BUF_SZ);
98
99         written = snprintf(buf, LA_DEBUG_BUF_SZ,
100                            "0x%x\t0x%llx\t%u\t%u\t0x%x\n",
101                            LA_DEBUG_VER,
102                            (unsigned long long)osb->la_last_gd,
103                            osb->local_alloc_default_bits,
104                            osb->local_alloc_bits, osb->local_alloc_state);
105
106         ret = simple_read_from_buffer(userbuf, count, ppos, buf, written);
107
108         mutex_unlock(&la_debug_mutex);
109         return ret;
110 }
111
112 static const struct file_operations ocfs2_la_debug_fops = {
113         .open =         ocfs2_la_debug_open,
114         .read =         ocfs2_la_debug_read,
115 };
116
117 static void ocfs2_init_la_debug(struct ocfs2_super *osb)
118 {
119         osb->local_alloc_debug_buf = kmalloc(LA_DEBUG_BUF_SZ, GFP_NOFS);
120         if (!osb->local_alloc_debug_buf)
121                 return;
122
123         osb->local_alloc_debug = debugfs_create_file("local_alloc_stats",
124                                                      S_IFREG|S_IRUSR,
125                                                      osb->osb_debug_root,
126                                                      osb,
127                                                      &ocfs2_la_debug_fops);
128         if (!osb->local_alloc_debug) {
129                 kfree(osb->local_alloc_debug_buf);
130                 osb->local_alloc_debug_buf = NULL;
131         }
132 }
133
134 static void ocfs2_shutdown_la_debug(struct ocfs2_super *osb)
135 {
136         if (osb->local_alloc_debug)
137                 debugfs_remove(osb->local_alloc_debug);
138
139         if (osb->local_alloc_debug_buf)
140                 kfree(osb->local_alloc_debug_buf);
141
142         osb->local_alloc_debug_buf = NULL;
143         osb->local_alloc_debug = NULL;
144 }
145 #else   /* CONFIG_OCFS2_FS_STATS */
146 static void ocfs2_init_la_debug(struct ocfs2_super *osb)
147 {
148         return;
149 }
150 static void ocfs2_shutdown_la_debug(struct ocfs2_super *osb)
151 {
152         return;
153 }
154 #endif
155
156 static inline int ocfs2_la_state_enabled(struct ocfs2_super *osb)
157 {
158         return (osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_THROTTLED ||
159                 osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_ENABLED);
160 }
161
162 void ocfs2_local_alloc_seen_free_bits(struct ocfs2_super *osb,
163                                       unsigned int num_clusters)
164 {
165         spin_lock(&osb->osb_lock);
166         if (osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_DISABLED ||
167             osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_THROTTLED)
168                 if (num_clusters >= osb->local_alloc_default_bits) {
169                         cancel_delayed_work(&osb->la_enable_wq);
170                         osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_ENABLED;
171                 }
172         spin_unlock(&osb->osb_lock);
173 }
174
175 void ocfs2_la_enable_worker(struct work_struct *work)
176 {
177         struct ocfs2_super *osb =
178                 container_of(work, struct ocfs2_super,
179                              la_enable_wq.work);
180         spin_lock(&osb->osb_lock);
181         osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_ENABLED;
182         spin_unlock(&osb->osb_lock);
183 }
184
185 /*
186  * Tell us whether a given allocation should use the local alloc
187  * file. Otherwise, it has to go to the main bitmap.
188  *
189  * This function does semi-dirty reads of local alloc size and state!
190  * This is ok however, as the values are re-checked once under mutex.
191  */
192 int ocfs2_alloc_should_use_local(struct ocfs2_super *osb, u64 bits)
193 {
194         int ret = 0;
195         int la_bits;
196
197         spin_lock(&osb->osb_lock);
198         la_bits = osb->local_alloc_bits;
199
200         if (!ocfs2_la_state_enabled(osb))
201                 goto bail;
202
203         /* la_bits should be at least twice the size (in clusters) of
204          * a new block group. We want to be sure block group
205          * allocations go through the local alloc, so allow an
206          * allocation to take up to half the bitmap. */
207         if (bits > (la_bits / 2))
208                 goto bail;
209
210         ret = 1;
211 bail:
212         mlog(0, "state=%d, bits=%llu, la_bits=%d, ret=%d\n",
213              osb->local_alloc_state, (unsigned long long)bits, la_bits, ret);
214         spin_unlock(&osb->osb_lock);
215         return ret;
216 }
217
218 int ocfs2_load_local_alloc(struct ocfs2_super *osb)
219 {
220         int status = 0;
221         struct ocfs2_dinode *alloc = NULL;
222         struct buffer_head *alloc_bh = NULL;
223         u32 num_used;
224         struct inode *inode = NULL;
225         struct ocfs2_local_alloc *la;
226
227         mlog_entry_void();
228
229         ocfs2_init_la_debug(osb);
230
231         if (osb->local_alloc_bits == 0)
232                 goto bail;
233
234         if (osb->local_alloc_bits >= osb->bitmap_cpg) {
235                 mlog(ML_NOTICE, "Requested local alloc window %d is larger "
236                      "than max possible %u. Using defaults.\n",
237                      osb->local_alloc_bits, (osb->bitmap_cpg - 1));
238                 osb->local_alloc_bits =
239                         ocfs2_megabytes_to_clusters(osb->sb,
240                                                     OCFS2_DEFAULT_LOCAL_ALLOC_SIZE);
241         }
242
243         /* read the alloc off disk */
244         inode = ocfs2_get_system_file_inode(osb, LOCAL_ALLOC_SYSTEM_INODE,
245                                             osb->slot_num);
246         if (!inode) {
247                 status = -EINVAL;
248                 mlog_errno(status);
249                 goto bail;
250         }
251
252         status = ocfs2_read_block(osb, OCFS2_I(inode)->ip_blkno,
253                                   &alloc_bh, 0, inode);
254         if (status < 0) {
255                 mlog_errno(status);
256                 goto bail;
257         }
258
259         alloc = (struct ocfs2_dinode *) alloc_bh->b_data;
260         la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);
261
262         if (!(le32_to_cpu(alloc->i_flags) &
263             (OCFS2_LOCAL_ALLOC_FL|OCFS2_BITMAP_FL))) {
264                 mlog(ML_ERROR, "Invalid local alloc inode, %llu\n",
265                      (unsigned long long)OCFS2_I(inode)->ip_blkno);
266                 status = -EINVAL;
267                 goto bail;
268         }
269
270         if ((la->la_size == 0) ||
271             (le16_to_cpu(la->la_size) > ocfs2_local_alloc_size(inode->i_sb))) {
272                 mlog(ML_ERROR, "Local alloc size is invalid (la_size = %u)\n",
273                      le16_to_cpu(la->la_size));
274                 status = -EINVAL;
275                 goto bail;
276         }
277
278         /* do a little verification. */
279         num_used = ocfs2_local_alloc_count_bits(alloc);
280
281         /* hopefully the local alloc has always been recovered before
282          * we load it. */
283         if (num_used
284             || alloc->id1.bitmap1.i_used
285             || alloc->id1.bitmap1.i_total
286             || la->la_bm_off)
287                 mlog(ML_ERROR, "Local alloc hasn't been recovered!\n"
288                      "found = %u, set = %u, taken = %u, off = %u\n",
289                      num_used, le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used),
290                      le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total),
291                      OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc)->la_bm_off);
292
293         osb->local_alloc_bh = alloc_bh;
294         osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_ENABLED;
295
296 bail:
297         if (status < 0)
298                 if (alloc_bh)
299                         brelse(alloc_bh);
300         if (inode)
301                 iput(inode);
302
303         if (status < 0)
304                 ocfs2_shutdown_la_debug(osb);
305
306         mlog(0, "Local alloc window bits = %d\n", osb->local_alloc_bits);
307
308         mlog_exit(status);
309         return status;
310 }
311
312 /*
313  * return any unused bits to the bitmap and write out a clean
314  * local_alloc.
315  *
316  * local_alloc_bh is optional. If not passed, we will simply use the
317  * one off osb. If you do pass it however, be warned that it *will* be
318  * returned brelse'd and NULL'd out.*/
319 void ocfs2_shutdown_local_alloc(struct ocfs2_super *osb)
320 {
321         int status;
322         handle_t *handle;
323         struct inode *local_alloc_inode = NULL;
324         struct buffer_head *bh = NULL;
325         struct buffer_head *main_bm_bh = NULL;
326         struct inode *main_bm_inode = NULL;
327         struct ocfs2_dinode *alloc_copy = NULL;
328         struct ocfs2_dinode *alloc = NULL;
329
330         mlog_entry_void();
331
332         cancel_delayed_work(&osb->la_enable_wq);
333         flush_workqueue(ocfs2_wq);
334
335         ocfs2_shutdown_la_debug(osb);
336
337         if (osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_UNUSED)
338                 goto out;
339
340         local_alloc_inode =
341                 ocfs2_get_system_file_inode(osb,
342                                             LOCAL_ALLOC_SYSTEM_INODE,
343                                             osb->slot_num);
344         if (!local_alloc_inode) {
345                 status = -ENOENT;
346                 mlog_errno(status);
347                 goto out;
348         }
349
350         osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_DISABLED;
351
352         main_bm_inode = ocfs2_get_system_file_inode(osb,
353                                                     GLOBAL_BITMAP_SYSTEM_INODE,
354                                                     OCFS2_INVALID_SLOT);
355         if (!main_bm_inode) {
356                 status = -EINVAL;
357                 mlog_errno(status);
358                 goto out;
359         }
360
361         mutex_lock(&main_bm_inode->i_mutex);
362
363         status = ocfs2_inode_lock(main_bm_inode, &main_bm_bh, 1);
364         if (status < 0) {
365                 mlog_errno(status);
366                 goto out_mutex;
367         }
368
369         /* WINDOW_MOVE_CREDITS is a bit heavy... */
370         handle = ocfs2_start_trans(osb, OCFS2_WINDOW_MOVE_CREDITS);
371         if (IS_ERR(handle)) {
372                 mlog_errno(PTR_ERR(handle));
373                 handle = NULL;
374                 goto out_unlock;
375         }
376
377         bh = osb->local_alloc_bh;
378         alloc = (struct ocfs2_dinode *) bh->b_data;
379
380         alloc_copy = kmalloc(bh->b_size, GFP_NOFS);
381         if (!alloc_copy) {
382                 status = -ENOMEM;
383                 goto out_commit;
384         }
385         memcpy(alloc_copy, alloc, bh->b_size);
386
387         status = ocfs2_journal_access(handle, local_alloc_inode, bh,
388                                       OCFS2_JOURNAL_ACCESS_WRITE);
389         if (status < 0) {
390                 mlog_errno(status);
391                 goto out_commit;
392         }
393
394         ocfs2_clear_local_alloc(alloc);
395
396         status = ocfs2_journal_dirty(handle, bh);
397         if (status < 0) {
398                 mlog_errno(status);
399                 goto out_commit;
400         }
401
402         brelse(bh);
403         osb->local_alloc_bh = NULL;
404         osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_UNUSED;
405
406         status = ocfs2_sync_local_to_main(osb, handle, alloc_copy,
407                                           main_bm_inode, main_bm_bh);
408         if (status < 0)
409                 mlog_errno(status);
410
411 out_commit:
412         ocfs2_commit_trans(osb, handle);
413
414 out_unlock:
415         if (main_bm_bh)
416                 brelse(main_bm_bh);
417
418         ocfs2_inode_unlock(main_bm_inode, 1);
419
420 out_mutex:
421         mutex_unlock(&main_bm_inode->i_mutex);
422         iput(main_bm_inode);
423
424 out:
425         if (local_alloc_inode)
426                 iput(local_alloc_inode);
427
428         if (alloc_copy)
429                 kfree(alloc_copy);
430
431         mlog_exit_void();
432 }
433
434 /*
435  * We want to free the bitmap bits outside of any recovery context as
436  * we'll need a cluster lock to do so, but we must clear the local
437  * alloc before giving up the recovered nodes journal. To solve this,
438  * we kmalloc a copy of the local alloc before it's change for the
439  * caller to process with ocfs2_complete_local_alloc_recovery
440  */
441 int ocfs2_begin_local_alloc_recovery(struct ocfs2_super *osb,
442                                      int slot_num,
443                                      struct ocfs2_dinode **alloc_copy)
444 {
445         int status = 0;
446         struct buffer_head *alloc_bh = NULL;
447         struct inode *inode = NULL;
448         struct ocfs2_dinode *alloc;
449
450         mlog_entry("(slot_num = %d)\n", slot_num);
451
452         *alloc_copy = NULL;
453
454         inode = ocfs2_get_system_file_inode(osb,
455                                             LOCAL_ALLOC_SYSTEM_INODE,
456                                             slot_num);
457         if (!inode) {
458                 status = -EINVAL;
459                 mlog_errno(status);
460                 goto bail;
461         }
462
463         mutex_lock(&inode->i_mutex);
464
465         status = ocfs2_read_block(osb, OCFS2_I(inode)->ip_blkno,
466                                   &alloc_bh, 0, inode);
467         if (status < 0) {
468                 mlog_errno(status);
469                 goto bail;
470         }
471
472         *alloc_copy = kmalloc(alloc_bh->b_size, GFP_KERNEL);
473         if (!(*alloc_copy)) {
474                 status = -ENOMEM;
475                 goto bail;
476         }
477         memcpy((*alloc_copy), alloc_bh->b_data, alloc_bh->b_size);
478
479         alloc = (struct ocfs2_dinode *) alloc_bh->b_data;
480         ocfs2_clear_local_alloc(alloc);
481
482         status = ocfs2_write_block(osb, alloc_bh, inode);
483         if (status < 0)
484                 mlog_errno(status);
485
486 bail:
487         if ((status < 0) && (*alloc_copy)) {
488                 kfree(*alloc_copy);
489                 *alloc_copy = NULL;
490         }
491
492         if (alloc_bh)
493                 brelse(alloc_bh);
494
495         if (inode) {
496                 mutex_unlock(&inode->i_mutex);
497                 iput(inode);
498         }
499
500         mlog_exit(status);
501         return status;
502 }
503
504 /*
505  * Step 2: By now, we've completed the journal recovery, we've stamped
506  * a clean local alloc on disk and dropped the node out of the
507  * recovery map. Dlm locks will no longer stall, so lets clear out the
508  * main bitmap.
509  */
510 int ocfs2_complete_local_alloc_recovery(struct ocfs2_super *osb,
511                                         struct ocfs2_dinode *alloc)
512 {
513         int status;
514         handle_t *handle;
515         struct buffer_head *main_bm_bh = NULL;
516         struct inode *main_bm_inode;
517
518         mlog_entry_void();
519
520         main_bm_inode = ocfs2_get_system_file_inode(osb,
521                                                     GLOBAL_BITMAP_SYSTEM_INODE,
522                                                     OCFS2_INVALID_SLOT);
523         if (!main_bm_inode) {
524                 status = -EINVAL;
525                 mlog_errno(status);
526                 goto out;
527         }
528
529         mutex_lock(&main_bm_inode->i_mutex);
530
531         status = ocfs2_inode_lock(main_bm_inode, &main_bm_bh, 1);
532         if (status < 0) {
533                 mlog_errno(status);
534                 goto out_mutex;
535         }
536
537         handle = ocfs2_start_trans(osb, OCFS2_WINDOW_MOVE_CREDITS);
538         if (IS_ERR(handle)) {
539                 status = PTR_ERR(handle);
540                 handle = NULL;
541                 mlog_errno(status);
542                 goto out_unlock;
543         }
544
545         /* we want the bitmap change to be recorded on disk asap */
546         handle->h_sync = 1;
547
548         status = ocfs2_sync_local_to_main(osb, handle, alloc,
549                                           main_bm_inode, main_bm_bh);
550         if (status < 0)
551                 mlog_errno(status);
552
553         ocfs2_commit_trans(osb, handle);
554
555 out_unlock:
556         ocfs2_inode_unlock(main_bm_inode, 1);
557
558 out_mutex:
559         mutex_unlock(&main_bm_inode->i_mutex);
560
561         if (main_bm_bh)
562                 brelse(main_bm_bh);
563
564         iput(main_bm_inode);
565
566 out:
567         if (!status)
568                 ocfs2_init_inode_steal_slot(osb);
569         mlog_exit(status);
570         return status;
571 }
572
573 /* Check to see if the local alloc window is within ac->ac_max_block */
574 static int ocfs2_local_alloc_in_range(struct inode *inode,
575                                       struct ocfs2_alloc_context *ac,
576                                       u32 bits_wanted)
577 {
578         struct ocfs2_super *osb = OCFS2_SB(inode->i_sb);
579         struct ocfs2_dinode *alloc;
580         struct ocfs2_local_alloc *la;
581         int start;
582         u64 block_off;
583
584         if (!ac->ac_max_block)
585                 return 1;
586
587         alloc = (struct ocfs2_dinode *) osb->local_alloc_bh->b_data;
588         la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);
589
590         start = ocfs2_local_alloc_find_clear_bits(osb, alloc, bits_wanted);
591         if (start == -1) {
592                 mlog_errno(-ENOSPC);
593                 return 0;
594         }
595
596         /*
597          * Converting (bm_off + start + bits_wanted) to blocks gives us
598          * the blkno just past our actual allocation.  This is perfect
599          * to compare with ac_max_block.
600          */
601         block_off = ocfs2_clusters_to_blocks(inode->i_sb,
602                                              le32_to_cpu(la->la_bm_off) +
603                                              start + bits_wanted);
604         mlog(0, "Checking %llu against %llu\n",
605              (unsigned long long)block_off,
606              (unsigned long long)ac->ac_max_block);
607         if (block_off > ac->ac_max_block)
608                 return 0;
609
610         return 1;
611 }
612
613 /*
614  * make sure we've got at least bits_wanted contiguous bits in the
615  * local alloc. You lose them when you drop i_mutex.
616  *
617  * We will add ourselves to the transaction passed in, but may start
618  * our own in order to shift windows.
619  */
620 int ocfs2_reserve_local_alloc_bits(struct ocfs2_super *osb,
621                                    u32 bits_wanted,
622                                    struct ocfs2_alloc_context *ac)
623 {
624         int status;
625         struct ocfs2_dinode *alloc;
626         struct inode *local_alloc_inode;
627         unsigned int free_bits;
628
629         mlog_entry_void();
630
631         BUG_ON(!ac);
632
633         local_alloc_inode =
634                 ocfs2_get_system_file_inode(osb,
635                                             LOCAL_ALLOC_SYSTEM_INODE,
636                                             osb->slot_num);
637         if (!local_alloc_inode) {
638                 status = -ENOENT;
639                 mlog_errno(status);
640                 goto bail;
641         }
642
643         mutex_lock(&local_alloc_inode->i_mutex);
644
645         /*
646          * We must double check state and allocator bits because
647          * another process may have changed them while holding i_mutex.
648          */
649         spin_lock(&osb->osb_lock);
650         if (!ocfs2_la_state_enabled(osb) ||
651             (bits_wanted > osb->local_alloc_bits)) {
652                 spin_unlock(&osb->osb_lock);
653                 status = -ENOSPC;
654                 goto bail;
655         }
656         spin_unlock(&osb->osb_lock);
657
658         alloc = (struct ocfs2_dinode *) osb->local_alloc_bh->b_data;
659
660 #ifdef CONFIG_OCFS2_DEBUG_FS
661         if (le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used) !=
662             ocfs2_local_alloc_count_bits(alloc)) {
663                 ocfs2_error(osb->sb, "local alloc inode %llu says it has "
664                             "%u free bits, but a count shows %u",
665                             (unsigned long long)le64_to_cpu(alloc->i_blkno),
666                             le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used),
667                             ocfs2_local_alloc_count_bits(alloc));
668                 status = -EIO;
669                 goto bail;
670         }
671 #endif
672
673         free_bits = le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total) -
674                 le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used);
675         if (bits_wanted > free_bits) {
676                 /* uhoh, window change time. */
677                 status =
678                         ocfs2_local_alloc_slide_window(osb, local_alloc_inode);
679                 if (status < 0) {
680                         if (status != -ENOSPC)
681                                 mlog_errno(status);
682                         goto bail;
683                 }
684
685                 /*
686                  * Under certain conditions, the window slide code
687                  * might have reduced the number of bits available or
688                  * disabled the the local alloc entirely. Re-check
689                  * here and return -ENOSPC if necessary.
690                  */
691                 status = -ENOSPC;
692                 if (!ocfs2_la_state_enabled(osb))
693                         goto bail;
694
695                 free_bits = le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total) -
696                         le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used);
697                 if (bits_wanted > free_bits)
698                         goto bail;
699         }
700
701         if (ac->ac_max_block)
702                 mlog(0, "Calling in_range for max block %llu\n",
703                      (unsigned long long)ac->ac_max_block);
704
705         if (!ocfs2_local_alloc_in_range(local_alloc_inode, ac,
706                                         bits_wanted)) {
707                 /*
708                  * The window is outside ac->ac_max_block.
709                  * This errno tells the caller to keep localalloc enabled
710                  * but to get the allocation from the main bitmap.
711                  */
712                 status = -EFBIG;
713                 goto bail;
714         }
715
716         ac->ac_inode = local_alloc_inode;
717         /* We should never use localalloc from another slot */
718         ac->ac_alloc_slot = osb->slot_num;
719         ac->ac_which = OCFS2_AC_USE_LOCAL;
720         get_bh(osb->local_alloc_bh);
721         ac->ac_bh = osb->local_alloc_bh;
722         status = 0;
723 bail:
724         if (status < 0 && local_alloc_inode) {
725                 mutex_unlock(&local_alloc_inode->i_mutex);
726                 iput(local_alloc_inode);
727         }
728
729         mlog(0, "bits=%d, slot=%d, ret=%d\n", bits_wanted, osb->slot_num,
730              status);
731
732         mlog_exit(status);
733         return status;
734 }
735
736 int ocfs2_claim_local_alloc_bits(struct ocfs2_super *osb,
737                                  handle_t *handle,
738                                  struct ocfs2_alloc_context *ac,
739                                  u32 bits_wanted,
740                                  u32 *bit_off,
741                                  u32 *num_bits)
742 {
743         int status, start;
744         struct inode *local_alloc_inode;
745         void *bitmap;
746         struct ocfs2_dinode *alloc;
747         struct ocfs2_local_alloc *la;
748
749         mlog_entry_void();
750         BUG_ON(ac->ac_which != OCFS2_AC_USE_LOCAL);
751
752         local_alloc_inode = ac->ac_inode;
753         alloc = (struct ocfs2_dinode *) osb->local_alloc_bh->b_data;
754         la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);
755
756         start = ocfs2_local_alloc_find_clear_bits(osb, alloc, bits_wanted);
757         if (start == -1) {
758                 /* TODO: Shouldn't we just BUG here? */
759                 status = -ENOSPC;
760                 mlog_errno(status);
761                 goto bail;
762         }
763
764         bitmap = la->la_bitmap;
765         *bit_off = le32_to_cpu(la->la_bm_off) + start;
766         /* local alloc is always contiguous by nature -- we never
767          * delete bits from it! */
768         *num_bits = bits_wanted;
769
770         status = ocfs2_journal_access(handle, local_alloc_inode,
771                                       osb->local_alloc_bh,
772                                       OCFS2_JOURNAL_ACCESS_WRITE);
773         if (status < 0) {
774                 mlog_errno(status);
775                 goto bail;
776         }
777
778         while(bits_wanted--)
779                 ocfs2_set_bit(start++, bitmap);
780
781         le32_add_cpu(&alloc->id1.bitmap1.i_used, *num_bits);
782
783         status = ocfs2_journal_dirty(handle, osb->local_alloc_bh);
784         if (status < 0) {
785                 mlog_errno(status);
786                 goto bail;
787         }
788
789         status = 0;
790 bail:
791         mlog_exit(status);
792         return status;
793 }
794
795 static u32 ocfs2_local_alloc_count_bits(struct ocfs2_dinode *alloc)
796 {
797         int i;
798         u8 *buffer;
799         u32 count = 0;
800         struct ocfs2_local_alloc *la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);
801
802         mlog_entry_void();
803
804         buffer = la->la_bitmap;
805         for (i = 0; i < le16_to_cpu(la->la_size); i++)
806                 count += hweight8(buffer[i]);
807
808         mlog_exit(count);
809         return count;
810 }
811
812 static int ocfs2_local_alloc_find_clear_bits(struct ocfs2_super *osb,
813                                              struct ocfs2_dinode *alloc,
814                                              u32 numbits)
815 {
816         int numfound, bitoff, left, startoff, lastzero;
817         void *bitmap = NULL;
818
819         mlog_entry("(numbits wanted = %u)\n", numbits);
820
821         if (!alloc->id1.bitmap1.i_total) {
822                 mlog(0, "No bits in my window!\n");
823                 bitoff = -1;
824                 goto bail;
825         }
826
827         bitmap = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc)->la_bitmap;
828
829         numfound = bitoff = startoff = 0;
830         lastzero = -1;
831         left = le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total);
832         while ((bitoff = ocfs2_find_next_zero_bit(bitmap, left, startoff)) != -1) {
833                 if (bitoff == left) {
834                         /* mlog(0, "bitoff (%d) == left", bitoff); */
835                         break;
836                 }
837                 /* mlog(0, "Found a zero: bitoff = %d, startoff = %d, "
838                    "numfound = %d\n", bitoff, startoff, numfound);*/
839
840                 /* Ok, we found a zero bit... is it contig. or do we
841                  * start over?*/
842                 if (bitoff == startoff) {
843                         /* we found a zero */
844                         numfound++;
845                         startoff++;
846                 } else {
847                         /* got a zero after some ones */
848                         numfound = 1;
849                         startoff = bitoff+1;
850                 }
851                 /* we got everything we needed */
852                 if (numfound == numbits) {
853                         /* mlog(0, "Found it all!\n"); */
854                         break;
855                 }
856         }
857
858         mlog(0, "Exiting loop, bitoff = %d, numfound = %d\n", bitoff,
859              numfound);
860
861         if (numfound == numbits)
862                 bitoff = startoff - numfound;
863         else
864                 bitoff = -1;
865
866 bail:
867         mlog_exit(bitoff);
868         return bitoff;
869 }
870
871 static void ocfs2_clear_local_alloc(struct ocfs2_dinode *alloc)
872 {
873         struct ocfs2_local_alloc *la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);
874         int i;
875         mlog_entry_void();
876
877         alloc->id1.bitmap1.i_total = 0;
878         alloc->id1.bitmap1.i_used = 0;
879         la->la_bm_off = 0;
880         for(i = 0; i < le16_to_cpu(la->la_size); i++)
881                 la->la_bitmap[i] = 0;
882
883         mlog_exit_void();
884 }
885
886 #if 0
887 /* turn this on and uncomment below to aid debugging window shifts. */
888 static void ocfs2_verify_zero_bits(unsigned long *bitmap,
889                                    unsigned int start,
890                                    unsigned int count)
891 {
892         unsigned int tmp = count;
893         while(tmp--) {
894                 if (ocfs2_test_bit(start + tmp, bitmap)) {
895                         printk("ocfs2_verify_zero_bits: start = %u, count = "
896                                "%u\n", start, count);
897                         printk("ocfs2_verify_zero_bits: bit %u is set!",
898                                start + tmp);
899                         BUG();
900                 }
901         }
902 }
903 #endif
904
905 /*
906  * sync the local alloc to main bitmap.
907  *
908  * assumes you've already locked the main bitmap -- the bitmap inode
909  * passed is used for caching.
910  */
911 static int ocfs2_sync_local_to_main(struct ocfs2_super *osb,
912                                     handle_t *handle,
913                                     struct ocfs2_dinode *alloc,
914                                     struct inode *main_bm_inode,
915                                     struct buffer_head *main_bm_bh)
916 {
917         int status = 0;
918         int bit_off, left, count, start;
919         u64 la_start_blk;
920         u64 blkno;
921         void *bitmap;
922         struct ocfs2_local_alloc *la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);
923
924         mlog_entry("total = %u, used = %u\n",
925                    le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total),
926                    le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used));
927
928         if (!alloc->id1.bitmap1.i_total) {
929                 mlog(0, "nothing to sync!\n");
930                 goto bail;
931         }
932
933         if (le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used) ==
934             le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total)) {
935                 mlog(0, "all bits were taken!\n");
936                 goto bail;
937         }
938
939         la_start_blk = ocfs2_clusters_to_blocks(osb->sb,
940                                                 le32_to_cpu(la->la_bm_off));
941         bitmap = la->la_bitmap;
942         start = count = bit_off = 0;
943         left = le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total);
944
945         while ((bit_off = ocfs2_find_next_zero_bit(bitmap, left, start))
946                != -1) {
947                 if ((bit_off < left) && (bit_off == start)) {
948                         count++;
949                         start++;
950                         continue;
951                 }
952                 if (count) {
953                         blkno = la_start_blk +
954                                 ocfs2_clusters_to_blocks(osb->sb,
955                                                          start - count);
956
957                         mlog(0, "freeing %u bits starting at local alloc bit "
958                              "%u (la_start_blk = %llu, blkno = %llu)\n",
959                              count, start - count,
960                              (unsigned long long)la_start_blk,
961                              (unsigned long long)blkno);
962
963                         status = ocfs2_free_clusters(handle, main_bm_inode,
964                                                      main_bm_bh, blkno, count);
965                         if (status < 0) {
966                                 mlog_errno(status);
967                                 goto bail;
968                         }
969                 }
970                 if (bit_off >= left)
971                         break;
972                 count = 1;
973                 start = bit_off + 1;
974         }
975
976 bail:
977         mlog_exit(status);
978         return status;
979 }
980
981 enum ocfs2_la_event {
982         OCFS2_LA_EVENT_SLIDE,           /* Normal window slide. */
983         OCFS2_LA_EVENT_FRAGMENTED,      /* The global bitmap has
984                                          * enough bits theoretically
985                                          * free, but a contiguous
986                                          * allocation could not be
987                                          * found. */
988         OCFS2_LA_EVENT_ENOSPC,          /* Global bitmap doesn't have
989                                          * enough bits free to satisfy
990                                          * our request. */
991 };
992 #define OCFS2_LA_ENABLE_INTERVAL (30 * HZ)
993 /*
994  * Given an event, calculate the size of our next local alloc window.
995  *
996  * This should always be called under i_mutex of the local alloc inode
997  * so that local alloc disabling doesn't race with processes trying to
998  * use the allocator.
999  *
1000  * Returns the state which the local alloc was left in. This value can
1001  * be ignored by some paths.
1002  */
1003 static int ocfs2_recalc_la_window(struct ocfs2_super *osb,
1004                                   enum ocfs2_la_event event)
1005 {
1006         unsigned int bits;
1007         int state;
1008
1009         spin_lock(&osb->osb_lock);
1010         if (osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_DISABLED) {
1011                 WARN_ON_ONCE(osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_DISABLED);
1012                 goto out_unlock;
1013         }
1014
1015         /*
1016          * ENOSPC and fragmentation are treated similarly for now.
1017          */
1018         if (event == OCFS2_LA_EVENT_ENOSPC ||
1019             event == OCFS2_LA_EVENT_FRAGMENTED) {
1020                 /*
1021                  * We ran out of contiguous space in the primary
1022                  * bitmap. Drastically reduce the number of bits used
1023                  * by local alloc until we have to disable it.
1024                  */
1025                 bits = osb->local_alloc_bits >> 1;
1026                 if (bits > ocfs2_megabytes_to_clusters(osb->sb, 1)) {
1027                         /*
1028                          * By setting state to THROTTLED, we'll keep
1029                          * the number of local alloc bits used down
1030                          * until an event occurs which would give us
1031                          * reason to assume the bitmap situation might
1032                          * have changed.
1033                          */
1034                         osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_THROTTLED;
1035                         osb->local_alloc_bits = bits;
1036                 } else {
1037                         osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_DISABLED;
1038                 }
1039                 queue_delayed_work(ocfs2_wq, &osb->la_enable_wq,
1040                                    OCFS2_LA_ENABLE_INTERVAL);
1041                 goto out_unlock;
1042         }
1043
1044         /*
1045          * Don't increase the size of the local alloc window until we
1046          * know we might be able to fulfill the request. Otherwise, we
1047          * risk bouncing around the global bitmap during periods of
1048          * low space.
1049          */
1050         if (osb->local_alloc_state != OCFS2_LA_THROTTLED)
1051                 osb->local_alloc_bits = osb->local_alloc_default_bits;
1052
1053 out_unlock:
1054         state = osb->local_alloc_state;
1055         spin_unlock(&osb->osb_lock);
1056
1057         return state;
1058 }
1059
1060 static int ocfs2_local_alloc_reserve_for_window(struct ocfs2_super *osb,
1061                                                 struct ocfs2_alloc_context **ac,
1062                                                 struct inode **bitmap_inode,
1063                                                 struct buffer_head **bitmap_bh)
1064 {
1065         int status;
1066
1067         *ac = kzalloc(sizeof(struct ocfs2_alloc_context), GFP_KERNEL);
1068         if (!(*ac)) {
1069                 status = -ENOMEM;
1070                 mlog_errno(status);
1071                 goto bail;
1072         }
1073
1074 retry_enospc:
1075         (*ac)->ac_bits_wanted = osb->local_alloc_bits;
1076
1077         status = ocfs2_reserve_cluster_bitmap_bits(osb, *ac);
1078         if (status == -ENOSPC) {
1079                 if (ocfs2_recalc_la_window(osb, OCFS2_LA_EVENT_ENOSPC) ==
1080                     OCFS2_LA_DISABLED)
1081                         goto bail;
1082
1083                 ocfs2_free_ac_resource(*ac);
1084                 memset(*ac, 0, sizeof(struct ocfs2_alloc_context));
1085                 goto retry_enospc;
1086         }
1087         if (status < 0) {
1088                 mlog_errno(status);
1089                 goto bail;
1090         }
1091
1092         *bitmap_inode = (*ac)->ac_inode;
1093         igrab(*bitmap_inode);
1094         *bitmap_bh = (*ac)->ac_bh;
1095         get_bh(*bitmap_bh);
1096         status = 0;
1097 bail:
1098         if ((status < 0) && *ac) {
1099                 ocfs2_free_alloc_context(*ac);
1100                 *ac = NULL;
1101         }
1102
1103         mlog_exit(status);
1104         return status;
1105 }
1106
1107 /*
1108  * pass it the bitmap lock in lock_bh if you have it.
1109  */
1110 static int ocfs2_local_alloc_new_window(struct ocfs2_super *osb,
1111                                         handle_t *handle,
1112                                         struct ocfs2_alloc_context *ac)
1113 {
1114         int status = 0;
1115         u32 cluster_off, cluster_count;
1116         struct ocfs2_dinode *alloc = NULL;
1117         struct ocfs2_local_alloc *la;
1118
1119         mlog_entry_void();
1120
1121         alloc = (struct ocfs2_dinode *) osb->local_alloc_bh->b_data;
1122         la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);
1123
1124         if (alloc->id1.bitmap1.i_total)
1125                 mlog(0, "asking me to alloc a new window over a non-empty "
1126                      "one\n");
1127
1128         mlog(0, "Allocating %u clusters for a new window.\n",
1129              osb->local_alloc_bits);
1130
1131         /* Instruct the allocation code to try the most recently used
1132          * cluster group. We'll re-record the group used this pass
1133          * below. */
1134         ac->ac_last_group = osb->la_last_gd;
1135
1136         /* we used the generic suballoc reserve function, but we set
1137          * everything up nicely, so there's no reason why we can't use
1138          * the more specific cluster api to claim bits. */
1139         status = ocfs2_claim_clusters(osb, handle, ac, osb->local_alloc_bits,
1140                                       &cluster_off, &cluster_count);
1141         if (status == -ENOSPC) {
1142 retry_enospc:
1143                 /*
1144                  * Note: We could also try syncing the journal here to
1145                  * allow use of any free bits which the current
1146                  * transaction can't give us access to. --Mark
1147                  */
1148                 if (ocfs2_recalc_la_window(osb, OCFS2_LA_EVENT_FRAGMENTED) ==
1149                     OCFS2_LA_DISABLED)
1150                         goto bail;
1151
1152                 status = ocfs2_claim_clusters(osb, handle, ac,
1153                                               osb->local_alloc_bits,
1154                                               &cluster_off,
1155                                               &cluster_count);
1156                 if (status == -ENOSPC)
1157                         goto retry_enospc;
1158                 /*
1159                  * We only shrunk the *minimum* number of in our
1160                  * request - it's entirely possible that the allocator
1161                  * might give us more than we asked for.
1162                  */
1163                 if (status == 0) {
1164                         spin_lock(&osb->osb_lock);
1165                         osb->local_alloc_bits = cluster_count;
1166                         spin_unlock(&osb->osb_lock);
1167                 }
1168         }
1169         if (status < 0) {
1170                 if (status != -ENOSPC)
1171                         mlog_errno(status);
1172                 goto bail;
1173         }
1174
1175         osb->la_last_gd = ac->ac_last_group;
1176
1177         la->la_bm_off = cpu_to_le32(cluster_off);
1178         alloc->id1.bitmap1.i_total = cpu_to_le32(cluster_count);
1179         /* just in case... In the future when we find space ourselves,
1180          * we don't have to get all contiguous -- but we'll have to
1181          * set all previously used bits in bitmap and update
1182          * la_bits_set before setting the bits in the main bitmap. */
1183         alloc->id1.bitmap1.i_used = 0;
1184         memset(OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc)->la_bitmap, 0,
1185                le16_to_cpu(la->la_size));
1186
1187         mlog(0, "New window allocated:\n");
1188         mlog(0, "window la_bm_off = %u\n",
1189              OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc)->la_bm_off);
1190         mlog(0, "window bits = %u\n", le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total));
1191
1192 bail:
1193         mlog_exit(status);
1194         return status;
1195 }
1196
1197 /* Note that we do *NOT* lock the local alloc inode here as
1198  * it's been locked already for us. */
1199 static int ocfs2_local_alloc_slide_window(struct ocfs2_super *osb,
1200                                           struct inode *local_alloc_inode)
1201 {
1202         int status = 0;
1203         struct buffer_head *main_bm_bh = NULL;
1204         struct inode *main_bm_inode = NULL;
1205         handle_t *handle = NULL;
1206         struct ocfs2_dinode *alloc;
1207         struct ocfs2_dinode *alloc_copy = NULL;
1208         struct ocfs2_alloc_context *ac = NULL;
1209
1210         mlog_entry_void();
1211
1212         ocfs2_recalc_la_window(osb, OCFS2_LA_EVENT_SLIDE);
1213
1214         /* This will lock the main bitmap for us. */
1215         status = ocfs2_local_alloc_reserve_for_window(osb,
1216                                                       &ac,
1217                                                       &main_bm_inode,
1218                                                       &main_bm_bh);
1219         if (status < 0) {
1220                 if (status != -ENOSPC)
1221                         mlog_errno(status);
1222                 goto bail;
1223         }
1224
1225         handle = ocfs2_start_trans(osb, OCFS2_WINDOW_MOVE_CREDITS);
1226         if (IS_ERR(handle)) {
1227                 status = PTR_ERR(handle);
1228                 handle = NULL;
1229                 mlog_errno(status);
1230                 goto bail;
1231         }
1232
1233         alloc = (struct ocfs2_dinode *) osb->local_alloc_bh->b_data;
1234
1235         /* We want to clear the local alloc before doing anything
1236          * else, so that if we error later during this operation,
1237          * local alloc shutdown won't try to double free main bitmap
1238          * bits. Make a copy so the sync function knows which bits to
1239          * free. */
1240         alloc_copy = kmalloc(osb->local_alloc_bh->b_size, GFP_NOFS);
1241         if (!alloc_copy) {
1242                 status = -ENOMEM;
1243                 mlog_errno(status);
1244                 goto bail;
1245         }
1246         memcpy(alloc_copy, alloc, osb->local_alloc_bh->b_size);
1247
1248         status = ocfs2_journal_access(handle, local_alloc_inode,
1249                                       osb->local_alloc_bh,
1250                                       OCFS2_JOURNAL_ACCESS_WRITE);
1251         if (status < 0) {
1252                 mlog_errno(status);
1253                 goto bail;
1254         }
1255
1256         ocfs2_clear_local_alloc(alloc);
1257
1258         status = ocfs2_journal_dirty(handle, osb->local_alloc_bh);
1259         if (status < 0) {
1260                 mlog_errno(status);
1261                 goto bail;
1262         }
1263
1264         status = ocfs2_sync_local_to_main(osb, handle, alloc_copy,
1265                                           main_bm_inode, main_bm_bh);
1266         if (status < 0) {
1267                 mlog_errno(status);
1268                 goto bail;
1269         }
1270
1271         status = ocfs2_local_alloc_new_window(osb, handle, ac);
1272         if (status < 0) {
1273                 if (status != -ENOSPC)
1274                         mlog_errno(status);
1275                 goto bail;
1276         }
1277
1278         atomic_inc(&osb->alloc_stats.moves);
1279
1280         status = 0;
1281 bail:
1282         if (handle)
1283                 ocfs2_commit_trans(osb, handle);
1284
1285         if (main_bm_bh)
1286                 brelse(main_bm_bh);
1287
1288         if (main_bm_inode)
1289                 iput(main_bm_inode);
1290
1291         if (alloc_copy)
1292                 kfree(alloc_copy);
1293
1294         if (ac)
1295                 ocfs2_free_alloc_context(ac);
1296
1297         mlog_exit(status);
1298         return status;
1299 }
1300