ASoC: Select DMA if I2S is configured
[linux-2.6] / fs / ext2 / balloc.c
1 /*
2  *  linux/fs/ext2/balloc.c
3  *
4  * Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995
5  * Remy Card (card@masi.ibp.fr)
6  * Laboratoire MASI - Institut Blaise Pascal
7  * Universite Pierre et Marie Curie (Paris VI)
8  *
9  *  Enhanced block allocation by Stephen Tweedie (sct@redhat.com), 1993
10  *  Big-endian to little-endian byte-swapping/bitmaps by
11  *        David S. Miller (davem@caip.rutgers.edu), 1995
12  */
13
14 #include "ext2.h"
15 #include <linux/quotaops.h>
16 #include <linux/sched.h>
17 #include <linux/buffer_head.h>
18 #include <linux/capability.h>
19
20 /*
21  * balloc.c contains the blocks allocation and deallocation routines
22  */
23
24 /*
25  * The free blocks are managed by bitmaps.  A file system contains several
26  * blocks groups.  Each group contains 1 bitmap block for blocks, 1 bitmap
27  * block for inodes, N blocks for the inode table and data blocks.
28  *
29  * The file system contains group descriptors which are located after the
30  * super block.  Each descriptor contains the number of the bitmap block and
31  * the free blocks count in the block.  The descriptors are loaded in memory
32  * when a file system is mounted (see ext2_fill_super).
33  */
34
35
36 #define in_range(b, first, len) ((b) >= (first) && (b) <= (first) + (len) - 1)
37
38 struct ext2_group_desc * ext2_get_group_desc(struct super_block * sb,
39                                              unsigned int block_group,
40                                              struct buffer_head ** bh)
41 {
42         unsigned long group_desc;
43         unsigned long offset;
44         struct ext2_group_desc * desc;
45         struct ext2_sb_info *sbi = EXT2_SB(sb);
46
47         if (block_group >= sbi->s_groups_count) {
48                 ext2_error (sb, "ext2_get_group_desc",
49                             "block_group >= groups_count - "
50                             "block_group = %d, groups_count = %lu",
51                             block_group, sbi->s_groups_count);
52
53                 return NULL;
54         }
55
56         group_desc = block_group >> EXT2_DESC_PER_BLOCK_BITS(sb);
57         offset = block_group & (EXT2_DESC_PER_BLOCK(sb) - 1);
58         if (!sbi->s_group_desc[group_desc]) {
59                 ext2_error (sb, "ext2_get_group_desc",
60                             "Group descriptor not loaded - "
61                             "block_group = %d, group_desc = %lu, desc = %lu",
62                              block_group, group_desc, offset);
63                 return NULL;
64         }
65
66         desc = (struct ext2_group_desc *) sbi->s_group_desc[group_desc]->b_data;
67         if (bh)
68                 *bh = sbi->s_group_desc[group_desc];
69         return desc + offset;
70 }
71
72 static int ext2_valid_block_bitmap(struct super_block *sb,
73                                         struct ext2_group_desc *desc,
74                                         unsigned int block_group,
75                                         struct buffer_head *bh)
76 {
77         ext2_grpblk_t offset;
78         ext2_grpblk_t next_zero_bit;
79         ext2_fsblk_t bitmap_blk;
80         ext2_fsblk_t group_first_block;
81
82         group_first_block = ext2_group_first_block_no(sb, block_group);
83
84         /* check whether block bitmap block number is set */
85         bitmap_blk = le32_to_cpu(desc->bg_block_bitmap);
86         offset = bitmap_blk - group_first_block;
87         if (!ext2_test_bit(offset, bh->b_data))
88                 /* bad block bitmap */
89                 goto err_out;
90
91         /* check whether the inode bitmap block number is set */
92         bitmap_blk = le32_to_cpu(desc->bg_inode_bitmap);
93         offset = bitmap_blk - group_first_block;
94         if (!ext2_test_bit(offset, bh->b_data))
95                 /* bad block bitmap */
96                 goto err_out;
97
98         /* check whether the inode table block number is set */
99         bitmap_blk = le32_to_cpu(desc->bg_inode_table);
100         offset = bitmap_blk - group_first_block;
101         next_zero_bit = ext2_find_next_zero_bit(bh->b_data,
102                                 offset + EXT2_SB(sb)->s_itb_per_group,
103                                 offset);
104         if (next_zero_bit >= offset + EXT2_SB(sb)->s_itb_per_group)
105                 /* good bitmap for inode tables */
106                 return 1;
107
108 err_out:
109         ext2_error(sb, __func__,
110                         "Invalid block bitmap - "
111                         "block_group = %d, block = %lu",
112                         block_group, bitmap_blk);
113         return 0;
114 }
115
116 /*
117  * Read the bitmap for a given block_group,and validate the
118  * bits for block/inode/inode tables are set in the bitmaps
119  *
120  * Return buffer_head on success or NULL in case of failure.
121  */
122 static struct buffer_head *
123 read_block_bitmap(struct super_block *sb, unsigned int block_group)
124 {
125         struct ext2_group_desc * desc;
126         struct buffer_head * bh = NULL;
127         ext2_fsblk_t bitmap_blk;
128
129         desc = ext2_get_group_desc(sb, block_group, NULL);
130         if (!desc)
131                 return NULL;
132         bitmap_blk = le32_to_cpu(desc->bg_block_bitmap);
133         bh = sb_getblk(sb, bitmap_blk);
134         if (unlikely(!bh)) {
135                 ext2_error(sb, __func__,
136                             "Cannot read block bitmap - "
137                             "block_group = %d, block_bitmap = %u",
138                             block_group, le32_to_cpu(desc->bg_block_bitmap));
139                 return NULL;
140         }
141         if (likely(bh_uptodate_or_lock(bh)))
142                 return bh;
143
144         if (bh_submit_read(bh) < 0) {
145                 brelse(bh);
146                 ext2_error(sb, __func__,
147                             "Cannot read block bitmap - "
148                             "block_group = %d, block_bitmap = %u",
149                             block_group, le32_to_cpu(desc->bg_block_bitmap));
150                 return NULL;
151         }
152
153         ext2_valid_block_bitmap(sb, desc, block_group, bh);
154         /*
155          * file system mounted not to panic on error, continue with corrupt
156          * bitmap
157          */
158         return bh;
159 }
160
161 static void release_blocks(struct super_block *sb, int count)
162 {
163         if (count) {
164                 struct ext2_sb_info *sbi = EXT2_SB(sb);
165
166                 percpu_counter_add(&sbi->s_freeblocks_counter, count);
167                 sb->s_dirt = 1;
168         }
169 }
170
171 static void group_adjust_blocks(struct super_block *sb, int group_no,
172         struct ext2_group_desc *desc, struct buffer_head *bh, int count)
173 {
174         if (count) {
175                 struct ext2_sb_info *sbi = EXT2_SB(sb);
176                 unsigned free_blocks;
177
178                 spin_lock(sb_bgl_lock(sbi, group_no));
179                 free_blocks = le16_to_cpu(desc->bg_free_blocks_count);
180                 desc->bg_free_blocks_count = cpu_to_le16(free_blocks + count);
181                 spin_unlock(sb_bgl_lock(sbi, group_no));
182                 sb->s_dirt = 1;
183                 mark_buffer_dirty(bh);
184         }
185 }
186
187 /*
188  * The reservation window structure operations
189  * --------------------------------------------
190  * Operations include:
191  * dump, find, add, remove, is_empty, find_next_reservable_window, etc.
192  *
193  * We use a red-black tree to represent per-filesystem reservation
194  * windows.
195  *
196  */
197
198 /**
199  * __rsv_window_dump() -- Dump the filesystem block allocation reservation map
200  * @rb_root:            root of per-filesystem reservation rb tree
201  * @verbose:            verbose mode
202  * @fn:                 function which wishes to dump the reservation map
203  *
204  * If verbose is turned on, it will print the whole block reservation
205  * windows(start, end). Otherwise, it will only print out the "bad" windows,
206  * those windows that overlap with their immediate neighbors.
207  */
208 #if 1
209 static void __rsv_window_dump(struct rb_root *root, int verbose,
210                               const char *fn)
211 {
212         struct rb_node *n;
213         struct ext2_reserve_window_node *rsv, *prev;
214         int bad;
215
216 restart:
217         n = rb_first(root);
218         bad = 0;
219         prev = NULL;
220
221         printk("Block Allocation Reservation Windows Map (%s):\n", fn);
222         while (n) {
223                 rsv = rb_entry(n, struct ext2_reserve_window_node, rsv_node);
224                 if (verbose)
225                         printk("reservation window 0x%p "
226                                 "start: %lu, end: %lu\n",
227                                 rsv, rsv->rsv_start, rsv->rsv_end);
228                 if (rsv->rsv_start && rsv->rsv_start >= rsv->rsv_end) {
229                         printk("Bad reservation %p (start >= end)\n",
230                                rsv);
231                         bad = 1;
232                 }
233                 if (prev && prev->rsv_end >= rsv->rsv_start) {
234                         printk("Bad reservation %p (prev->end >= start)\n",
235                                rsv);
236                         bad = 1;
237                 }
238                 if (bad) {
239                         if (!verbose) {
240                                 printk("Restarting reservation walk in verbose mode\n");
241                                 verbose = 1;
242                                 goto restart;
243                         }
244                 }
245                 n = rb_next(n);
246                 prev = rsv;
247         }
248         printk("Window map complete.\n");
249         BUG_ON(bad);
250 }
251 #define rsv_window_dump(root, verbose) \
252         __rsv_window_dump((root), (verbose), __func__)
253 #else
254 #define rsv_window_dump(root, verbose) do {} while (0)
255 #endif
256
257 /**
258  * goal_in_my_reservation()
259  * @rsv:                inode's reservation window
260  * @grp_goal:           given goal block relative to the allocation block group
261  * @group:              the current allocation block group
262  * @sb:                 filesystem super block
263  *
264  * Test if the given goal block (group relative) is within the file's
265  * own block reservation window range.
266  *
267  * If the reservation window is outside the goal allocation group, return 0;
268  * grp_goal (given goal block) could be -1, which means no specific
269  * goal block. In this case, always return 1.
270  * If the goal block is within the reservation window, return 1;
271  * otherwise, return 0;
272  */
273 static int
274 goal_in_my_reservation(struct ext2_reserve_window *rsv, ext2_grpblk_t grp_goal,
275                         unsigned int group, struct super_block * sb)
276 {
277         ext2_fsblk_t group_first_block, group_last_block;
278
279         group_first_block = ext2_group_first_block_no(sb, group);
280         group_last_block = group_first_block + EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb) - 1;
281
282         if ((rsv->_rsv_start > group_last_block) ||
283             (rsv->_rsv_end < group_first_block))
284                 return 0;
285         if ((grp_goal >= 0) && ((grp_goal + group_first_block < rsv->_rsv_start)
286                 || (grp_goal + group_first_block > rsv->_rsv_end)))
287                 return 0;
288         return 1;
289 }
290
291 /**
292  * search_reserve_window()
293  * @rb_root:            root of reservation tree
294  * @goal:               target allocation block
295  *
296  * Find the reserved window which includes the goal, or the previous one
297  * if the goal is not in any window.
298  * Returns NULL if there are no windows or if all windows start after the goal.
299  */
300 static struct ext2_reserve_window_node *
301 search_reserve_window(struct rb_root *root, ext2_fsblk_t goal)
302 {
303         struct rb_node *n = root->rb_node;
304         struct ext2_reserve_window_node *rsv;
305
306         if (!n)
307                 return NULL;
308
309         do {
310                 rsv = rb_entry(n, struct ext2_reserve_window_node, rsv_node);
311
312                 if (goal < rsv->rsv_start)
313                         n = n->rb_left;
314                 else if (goal > rsv->rsv_end)
315                         n = n->rb_right;
316                 else
317                         return rsv;
318         } while (n);
319         /*
320          * We've fallen off the end of the tree: the goal wasn't inside
321          * any particular node.  OK, the previous node must be to one
322          * side of the interval containing the goal.  If it's the RHS,
323          * we need to back up one.
324          */
325         if (rsv->rsv_start > goal) {
326                 n = rb_prev(&rsv->rsv_node);
327                 rsv = rb_entry(n, struct ext2_reserve_window_node, rsv_node);
328         }
329         return rsv;
330 }
331
332 /*
333  * ext2_rsv_window_add() -- Insert a window to the block reservation rb tree.
334  * @sb:                 super block
335  * @rsv:                reservation window to add
336  *
337  * Must be called with rsv_lock held.
338  */
339 void ext2_rsv_window_add(struct super_block *sb,
340                     struct ext2_reserve_window_node *rsv)
341 {
342         struct rb_root *root = &EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_root;
343         struct rb_node *node = &rsv->rsv_node;
344         ext2_fsblk_t start = rsv->rsv_start;
345
346         struct rb_node ** p = &root->rb_node;
347         struct rb_node * parent = NULL;
348         struct ext2_reserve_window_node *this;
349
350         while (*p)
351         {
352                 parent = *p;
353                 this = rb_entry(parent, struct ext2_reserve_window_node, rsv_node);
354
355                 if (start < this->rsv_start)
356                         p = &(*p)->rb_left;
357                 else if (start > this->rsv_end)
358                         p = &(*p)->rb_right;
359                 else {
360                         rsv_window_dump(root, 1);
361                         BUG();
362                 }
363         }
364
365         rb_link_node(node, parent, p);
366         rb_insert_color(node, root);
367 }
368
369 /**
370  * rsv_window_remove() -- unlink a window from the reservation rb tree
371  * @sb:                 super block
372  * @rsv:                reservation window to remove
373  *
374  * Mark the block reservation window as not allocated, and unlink it
375  * from the filesystem reservation window rb tree. Must be called with
376  * rsv_lock held.
377  */
378 static void rsv_window_remove(struct super_block *sb,
379                               struct ext2_reserve_window_node *rsv)
380 {
381         rsv->rsv_start = EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED;
382         rsv->rsv_end = EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED;
383         rsv->rsv_alloc_hit = 0;
384         rb_erase(&rsv->rsv_node, &EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_root);
385 }
386
387 /*
388  * rsv_is_empty() -- Check if the reservation window is allocated.
389  * @rsv:                given reservation window to check
390  *
391  * returns 1 if the end block is EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED.
392  */
393 static inline int rsv_is_empty(struct ext2_reserve_window *rsv)
394 {
395         /* a valid reservation end block could not be 0 */
396         return (rsv->_rsv_end == EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED);
397 }
398
399 /**
400  * ext2_init_block_alloc_info()
401  * @inode:              file inode structure
402  *
403  * Allocate and initialize the  reservation window structure, and
404  * link the window to the ext2 inode structure at last
405  *
406  * The reservation window structure is only dynamically allocated
407  * and linked to ext2 inode the first time the open file
408  * needs a new block. So, before every ext2_new_block(s) call, for
409  * regular files, we should check whether the reservation window
410  * structure exists or not. In the latter case, this function is called.
411  * Fail to do so will result in block reservation being turned off for that
412  * open file.
413  *
414  * This function is called from ext2_get_blocks_handle(), also called
415  * when setting the reservation window size through ioctl before the file
416  * is open for write (needs block allocation).
417  *
418  * Needs truncate_mutex protection prior to calling this function.
419  */
420 void ext2_init_block_alloc_info(struct inode *inode)
421 {
422         struct ext2_inode_info *ei = EXT2_I(inode);
423         struct ext2_block_alloc_info *block_i = ei->i_block_alloc_info;
424         struct super_block *sb = inode->i_sb;
425
426         block_i = kmalloc(sizeof(*block_i), GFP_NOFS);
427         if (block_i) {
428                 struct ext2_reserve_window_node *rsv = &block_i->rsv_window_node;
429
430                 rsv->rsv_start = EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED;
431                 rsv->rsv_end = EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED;
432
433                 /*
434                  * if filesystem is mounted with NORESERVATION, the goal
435                  * reservation window size is set to zero to indicate
436                  * block reservation is off
437                  */
438                 if (!test_opt(sb, RESERVATION))
439                         rsv->rsv_goal_size = 0;
440                 else
441                         rsv->rsv_goal_size = EXT2_DEFAULT_RESERVE_BLOCKS;
442                 rsv->rsv_alloc_hit = 0;
443                 block_i->last_alloc_logical_block = 0;
444                 block_i->last_alloc_physical_block = 0;
445         }
446         ei->i_block_alloc_info = block_i;
447 }
448
449 /**
450  * ext2_discard_reservation()
451  * @inode:              inode
452  *
453  * Discard(free) block reservation window on last file close, or truncate
454  * or at last iput().
455  *
456  * It is being called in three cases:
457  *      ext2_release_file(): last writer closes the file
458  *      ext2_clear_inode(): last iput(), when nobody links to this file.
459  *      ext2_truncate(): when the block indirect map is about to change.
460  */
461 void ext2_discard_reservation(struct inode *inode)
462 {
463         struct ext2_inode_info *ei = EXT2_I(inode);
464         struct ext2_block_alloc_info *block_i = ei->i_block_alloc_info;
465         struct ext2_reserve_window_node *rsv;
466         spinlock_t *rsv_lock = &EXT2_SB(inode->i_sb)->s_rsv_window_lock;
467
468         if (!block_i)
469                 return;
470
471         rsv = &block_i->rsv_window_node;
472         if (!rsv_is_empty(&rsv->rsv_window)) {
473                 spin_lock(rsv_lock);
474                 if (!rsv_is_empty(&rsv->rsv_window))
475                         rsv_window_remove(inode->i_sb, rsv);
476                 spin_unlock(rsv_lock);
477         }
478 }
479
480 /**
481  * ext2_free_blocks_sb() -- Free given blocks and update quota and i_blocks
482  * @inode:              inode
483  * @block:              start physcial block to free
484  * @count:              number of blocks to free
485  */
486 void ext2_free_blocks (struct inode * inode, unsigned long block,
487                        unsigned long count)
488 {
489         struct buffer_head *bitmap_bh = NULL;
490         struct buffer_head * bh2;
491         unsigned long block_group;
492         unsigned long bit;
493         unsigned long i;
494         unsigned long overflow;
495         struct super_block * sb = inode->i_sb;
496         struct ext2_sb_info * sbi = EXT2_SB(sb);
497         struct ext2_group_desc * desc;
498         struct ext2_super_block * es = sbi->s_es;
499         unsigned freed = 0, group_freed;
500
501         if (block < le32_to_cpu(es->s_first_data_block) ||
502             block + count < block ||
503             block + count > le32_to_cpu(es->s_blocks_count)) {
504                 ext2_error (sb, "ext2_free_blocks",
505                             "Freeing blocks not in datazone - "
506                             "block = %lu, count = %lu", block, count);
507                 goto error_return;
508         }
509
510         ext2_debug ("freeing block(s) %lu-%lu\n", block, block + count - 1);
511
512 do_more:
513         overflow = 0;
514         block_group = (block - le32_to_cpu(es->s_first_data_block)) /
515                       EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
516         bit = (block - le32_to_cpu(es->s_first_data_block)) %
517                       EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
518         /*
519          * Check to see if we are freeing blocks across a group
520          * boundary.
521          */
522         if (bit + count > EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb)) {
523                 overflow = bit + count - EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
524                 count -= overflow;
525         }
526         brelse(bitmap_bh);
527         bitmap_bh = read_block_bitmap(sb, block_group);
528         if (!bitmap_bh)
529                 goto error_return;
530
531         desc = ext2_get_group_desc (sb, block_group, &bh2);
532         if (!desc)
533                 goto error_return;
534
535         if (in_range (le32_to_cpu(desc->bg_block_bitmap), block, count) ||
536             in_range (le32_to_cpu(desc->bg_inode_bitmap), block, count) ||
537             in_range (block, le32_to_cpu(desc->bg_inode_table),
538                       sbi->s_itb_per_group) ||
539             in_range (block + count - 1, le32_to_cpu(desc->bg_inode_table),
540                       sbi->s_itb_per_group)) {
541                 ext2_error (sb, "ext2_free_blocks",
542                             "Freeing blocks in system zones - "
543                             "Block = %lu, count = %lu",
544                             block, count);
545                 goto error_return;
546         }
547
548         for (i = 0, group_freed = 0; i < count; i++) {
549                 if (!ext2_clear_bit_atomic(sb_bgl_lock(sbi, block_group),
550                                                 bit + i, bitmap_bh->b_data)) {
551                         ext2_error(sb, __func__,
552                                 "bit already cleared for block %lu", block + i);
553                 } else {
554                         group_freed++;
555                 }
556         }
557
558         mark_buffer_dirty(bitmap_bh);
559         if (sb->s_flags & MS_SYNCHRONOUS)
560                 sync_dirty_buffer(bitmap_bh);
561
562         group_adjust_blocks(sb, block_group, desc, bh2, group_freed);
563         freed += group_freed;
564
565         if (overflow) {
566                 block += count;
567                 count = overflow;
568                 goto do_more;
569         }
570 error_return:
571         brelse(bitmap_bh);
572         release_blocks(sb, freed);
573         DQUOT_FREE_BLOCK(inode, freed);
574 }
575
576 /**
577  * bitmap_search_next_usable_block()
578  * @start:              the starting block (group relative) of the search
579  * @bh:                 bufferhead contains the block group bitmap
580  * @maxblocks:          the ending block (group relative) of the reservation
581  *
582  * The bitmap search --- search forward through the actual bitmap on disk until
583  * we find a bit free.
584  */
585 static ext2_grpblk_t
586 bitmap_search_next_usable_block(ext2_grpblk_t start, struct buffer_head *bh,
587                                         ext2_grpblk_t maxblocks)
588 {
589         ext2_grpblk_t next;
590
591         next = ext2_find_next_zero_bit(bh->b_data, maxblocks, start);
592         if (next >= maxblocks)
593                 return -1;
594         return next;
595 }
596
597 /**
598  * find_next_usable_block()
599  * @start:              the starting block (group relative) to find next
600  *                      allocatable block in bitmap.
601  * @bh:                 bufferhead contains the block group bitmap
602  * @maxblocks:          the ending block (group relative) for the search
603  *
604  * Find an allocatable block in a bitmap.  We perform the "most
605  * appropriate allocation" algorithm of looking for a free block near
606  * the initial goal; then for a free byte somewhere in the bitmap;
607  * then for any free bit in the bitmap.
608  */
609 static ext2_grpblk_t
610 find_next_usable_block(int start, struct buffer_head *bh, int maxblocks)
611 {
612         ext2_grpblk_t here, next;
613         char *p, *r;
614
615         if (start > 0) {
616                 /*
617                  * The goal was occupied; search forward for a free 
618                  * block within the next XX blocks.
619                  *
620                  * end_goal is more or less random, but it has to be
621                  * less than EXT2_BLOCKS_PER_GROUP. Aligning up to the
622                  * next 64-bit boundary is simple..
623                  */
624                 ext2_grpblk_t end_goal = (start + 63) & ~63;
625                 if (end_goal > maxblocks)
626                         end_goal = maxblocks;
627                 here = ext2_find_next_zero_bit(bh->b_data, end_goal, start);
628                 if (here < end_goal)
629                         return here;
630                 ext2_debug("Bit not found near goal\n");
631         }
632
633         here = start;
634         if (here < 0)
635                 here = 0;
636
637         p = ((char *)bh->b_data) + (here >> 3);
638         r = memscan(p, 0, ((maxblocks + 7) >> 3) - (here >> 3));
639         next = (r - ((char *)bh->b_data)) << 3;
640
641         if (next < maxblocks && next >= here)
642                 return next;
643
644         here = bitmap_search_next_usable_block(here, bh, maxblocks);
645         return here;
646 }
647
648 /*
649  * ext2_try_to_allocate()
650  * @sb:                 superblock
651  * @handle:             handle to this transaction
652  * @group:              given allocation block group
653  * @bitmap_bh:          bufferhead holds the block bitmap
654  * @grp_goal:           given target block within the group
655  * @count:              target number of blocks to allocate
656  * @my_rsv:             reservation window
657  *
658  * Attempt to allocate blocks within a give range. Set the range of allocation
659  * first, then find the first free bit(s) from the bitmap (within the range),
660  * and at last, allocate the blocks by claiming the found free bit as allocated.
661  *
662  * To set the range of this allocation:
663  *      if there is a reservation window, only try to allocate block(s)
664  *      from the file's own reservation window;
665  *      Otherwise, the allocation range starts from the give goal block,
666  *      ends at the block group's last block.
667  *
668  * If we failed to allocate the desired block then we may end up crossing to a
669  * new bitmap.
670  */
671 static int
672 ext2_try_to_allocate(struct super_block *sb, int group,
673                         struct buffer_head *bitmap_bh, ext2_grpblk_t grp_goal,
674                         unsigned long *count,
675                         struct ext2_reserve_window *my_rsv)
676 {
677         ext2_fsblk_t group_first_block;
678         ext2_grpblk_t start, end;
679         unsigned long num = 0;
680
681         /* we do allocation within the reservation window if we have a window */
682         if (my_rsv) {
683                 group_first_block = ext2_group_first_block_no(sb, group);
684                 if (my_rsv->_rsv_start >= group_first_block)
685                         start = my_rsv->_rsv_start - group_first_block;
686                 else
687                         /* reservation window cross group boundary */
688                         start = 0;
689                 end = my_rsv->_rsv_end - group_first_block + 1;
690                 if (end > EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb))
691                         /* reservation window crosses group boundary */
692                         end = EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
693                 if ((start <= grp_goal) && (grp_goal < end))
694                         start = grp_goal;
695                 else
696                         grp_goal = -1;
697         } else {
698                 if (grp_goal > 0)
699                         start = grp_goal;
700                 else
701                         start = 0;
702                 end = EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
703         }
704
705         BUG_ON(start > EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb));
706
707 repeat:
708         if (grp_goal < 0) {
709                 grp_goal = find_next_usable_block(start, bitmap_bh, end);
710                 if (grp_goal < 0)
711                         goto fail_access;
712                 if (!my_rsv) {
713                         int i;
714
715                         for (i = 0; i < 7 && grp_goal > start &&
716                                         !ext2_test_bit(grp_goal - 1,
717                                                         bitmap_bh->b_data);
718                                         i++, grp_goal--)
719                                 ;
720                 }
721         }
722         start = grp_goal;
723
724         if (ext2_set_bit_atomic(sb_bgl_lock(EXT2_SB(sb), group), grp_goal,
725                                                         bitmap_bh->b_data)) {
726                 /*
727                  * The block was allocated by another thread, or it was
728                  * allocated and then freed by another thread
729                  */
730                 start++;
731                 grp_goal++;
732                 if (start >= end)
733                         goto fail_access;
734                 goto repeat;
735         }
736         num++;
737         grp_goal++;
738         while (num < *count && grp_goal < end
739                 && !ext2_set_bit_atomic(sb_bgl_lock(EXT2_SB(sb), group),
740                                         grp_goal, bitmap_bh->b_data)) {
741                 num++;
742                 grp_goal++;
743         }
744         *count = num;
745         return grp_goal - num;
746 fail_access:
747         *count = num;
748         return -1;
749 }
750
751 /**
752  *      find_next_reservable_window():
753  *              find a reservable space within the given range.
754  *              It does not allocate the reservation window for now:
755  *              alloc_new_reservation() will do the work later.
756  *
757  *      @search_head: the head of the searching list;
758  *              This is not necessarily the list head of the whole filesystem
759  *
760  *              We have both head and start_block to assist the search
761  *              for the reservable space. The list starts from head,
762  *              but we will shift to the place where start_block is,
763  *              then start from there, when looking for a reservable space.
764  *
765  *      @size: the target new reservation window size
766  *
767  *      @group_first_block: the first block we consider to start
768  *                      the real search from
769  *
770  *      @last_block:
771  *              the maximum block number that our goal reservable space
772  *              could start from. This is normally the last block in this
773  *              group. The search will end when we found the start of next
774  *              possible reservable space is out of this boundary.
775  *              This could handle the cross boundary reservation window
776  *              request.
777  *
778  *      basically we search from the given range, rather than the whole
779  *      reservation double linked list, (start_block, last_block)
780  *      to find a free region that is of my size and has not
781  *      been reserved.
782  *
783  */
784 static int find_next_reservable_window(
785                                 struct ext2_reserve_window_node *search_head,
786                                 struct ext2_reserve_window_node *my_rsv,
787                                 struct super_block * sb,
788                                 ext2_fsblk_t start_block,
789                                 ext2_fsblk_t last_block)
790 {
791         struct rb_node *next;
792         struct ext2_reserve_window_node *rsv, *prev;
793         ext2_fsblk_t cur;
794         int size = my_rsv->rsv_goal_size;
795
796         /* TODO: make the start of the reservation window byte-aligned */
797         /* cur = *start_block & ~7;*/
798         cur = start_block;
799         rsv = search_head;
800         if (!rsv)
801                 return -1;
802
803         while (1) {
804                 if (cur <= rsv->rsv_end)
805                         cur = rsv->rsv_end + 1;
806
807                 /* TODO?
808                  * in the case we could not find a reservable space
809                  * that is what is expected, during the re-search, we could
810                  * remember what's the largest reservable space we could have
811                  * and return that one.
812                  *
813                  * For now it will fail if we could not find the reservable
814                  * space with expected-size (or more)...
815                  */
816                 if (cur > last_block)
817                         return -1;              /* fail */
818
819                 prev = rsv;
820                 next = rb_next(&rsv->rsv_node);
821                 rsv = rb_entry(next,struct ext2_reserve_window_node,rsv_node);
822
823                 /*
824                  * Reached the last reservation, we can just append to the
825                  * previous one.
826                  */
827                 if (!next)
828                         break;
829
830                 if (cur + size <= rsv->rsv_start) {
831                         /*
832                          * Found a reserveable space big enough.  We could
833                          * have a reservation across the group boundary here
834                          */
835                         break;
836                 }
837         }
838         /*
839          * we come here either :
840          * when we reach the end of the whole list,
841          * and there is empty reservable space after last entry in the list.
842          * append it to the end of the list.
843          *
844          * or we found one reservable space in the middle of the list,
845          * return the reservation window that we could append to.
846          * succeed.
847          */
848
849         if ((prev != my_rsv) && (!rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window)))
850                 rsv_window_remove(sb, my_rsv);
851
852         /*
853          * Let's book the whole avaliable window for now.  We will check the
854          * disk bitmap later and then, if there are free blocks then we adjust
855          * the window size if it's larger than requested.
856          * Otherwise, we will remove this node from the tree next time
857          * call find_next_reservable_window.
858          */
859         my_rsv->rsv_start = cur;
860         my_rsv->rsv_end = cur + size - 1;
861         my_rsv->rsv_alloc_hit = 0;
862
863         if (prev != my_rsv)
864                 ext2_rsv_window_add(sb, my_rsv);
865
866         return 0;
867 }
868
869 /**
870  *      alloc_new_reservation()--allocate a new reservation window
871  *
872  *              To make a new reservation, we search part of the filesystem
873  *              reservation list (the list that inside the group). We try to
874  *              allocate a new reservation window near the allocation goal,
875  *              or the beginning of the group, if there is no goal.
876  *
877  *              We first find a reservable space after the goal, then from
878  *              there, we check the bitmap for the first free block after
879  *              it. If there is no free block until the end of group, then the
880  *              whole group is full, we failed. Otherwise, check if the free
881  *              block is inside the expected reservable space, if so, we
882  *              succeed.
883  *              If the first free block is outside the reservable space, then
884  *              start from the first free block, we search for next available
885  *              space, and go on.
886  *
887  *      on succeed, a new reservation will be found and inserted into the list
888  *      It contains at least one free block, and it does not overlap with other
889  *      reservation windows.
890  *
891  *      failed: we failed to find a reservation window in this group
892  *
893  *      @rsv: the reservation
894  *
895  *      @grp_goal: The goal (group-relative).  It is where the search for a
896  *              free reservable space should start from.
897  *              if we have a goal(goal >0 ), then start from there,
898  *              no goal(goal = -1), we start from the first block
899  *              of the group.
900  *
901  *      @sb: the super block
902  *      @group: the group we are trying to allocate in
903  *      @bitmap_bh: the block group block bitmap
904  *
905  */
906 static int alloc_new_reservation(struct ext2_reserve_window_node *my_rsv,
907                 ext2_grpblk_t grp_goal, struct super_block *sb,
908                 unsigned int group, struct buffer_head *bitmap_bh)
909 {
910         struct ext2_reserve_window_node *search_head;
911         ext2_fsblk_t group_first_block, group_end_block, start_block;
912         ext2_grpblk_t first_free_block;
913         struct rb_root *fs_rsv_root = &EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_root;
914         unsigned long size;
915         int ret;
916         spinlock_t *rsv_lock = &EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_lock;
917
918         group_first_block = ext2_group_first_block_no(sb, group);
919         group_end_block = group_first_block + (EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb) - 1);
920
921         if (grp_goal < 0)
922                 start_block = group_first_block;
923         else
924                 start_block = grp_goal + group_first_block;
925
926         size = my_rsv->rsv_goal_size;
927
928         if (!rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window)) {
929                 /*
930                  * if the old reservation is cross group boundary
931                  * and if the goal is inside the old reservation window,
932                  * we will come here when we just failed to allocate from
933                  * the first part of the window. We still have another part
934                  * that belongs to the next group. In this case, there is no
935                  * point to discard our window and try to allocate a new one
936                  * in this group(which will fail). we should
937                  * keep the reservation window, just simply move on.
938                  *
939                  * Maybe we could shift the start block of the reservation
940                  * window to the first block of next group.
941                  */
942
943                 if ((my_rsv->rsv_start <= group_end_block) &&
944                                 (my_rsv->rsv_end > group_end_block) &&
945                                 (start_block >= my_rsv->rsv_start))
946                         return -1;
947
948                 if ((my_rsv->rsv_alloc_hit >
949                      (my_rsv->rsv_end - my_rsv->rsv_start + 1) / 2)) {
950                         /*
951                          * if the previously allocation hit ratio is
952                          * greater than 1/2, then we double the size of
953                          * the reservation window the next time,
954                          * otherwise we keep the same size window
955                          */
956                         size = size * 2;
957                         if (size > EXT2_MAX_RESERVE_BLOCKS)
958                                 size = EXT2_MAX_RESERVE_BLOCKS;
959                         my_rsv->rsv_goal_size= size;
960                 }
961         }
962
963         spin_lock(rsv_lock);
964         /*
965          * shift the search start to the window near the goal block
966          */
967         search_head = search_reserve_window(fs_rsv_root, start_block);
968
969         /*
970          * find_next_reservable_window() simply finds a reservable window
971          * inside the given range(start_block, group_end_block).
972          *
973          * To make sure the reservation window has a free bit inside it, we
974          * need to check the bitmap after we found a reservable window.
975          */
976 retry:
977         ret = find_next_reservable_window(search_head, my_rsv, sb,
978                                                 start_block, group_end_block);
979
980         if (ret == -1) {
981                 if (!rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window))
982                         rsv_window_remove(sb, my_rsv);
983                 spin_unlock(rsv_lock);
984                 return -1;
985         }
986
987         /*
988          * On success, find_next_reservable_window() returns the
989          * reservation window where there is a reservable space after it.
990          * Before we reserve this reservable space, we need
991          * to make sure there is at least a free block inside this region.
992          *
993          * Search the first free bit on the block bitmap.  Search starts from
994          * the start block of the reservable space we just found.
995          */
996         spin_unlock(rsv_lock);
997         first_free_block = bitmap_search_next_usable_block(
998                         my_rsv->rsv_start - group_first_block,
999                         bitmap_bh, group_end_block - group_first_block + 1);
1000
1001         if (first_free_block < 0) {
1002                 /*
1003                  * no free block left on the bitmap, no point
1004                  * to reserve the space. return failed.
1005                  */
1006                 spin_lock(rsv_lock);
1007                 if (!rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window))
1008                         rsv_window_remove(sb, my_rsv);
1009                 spin_unlock(rsv_lock);
1010                 return -1;              /* failed */
1011         }
1012
1013         start_block = first_free_block + group_first_block;
1014         /*
1015          * check if the first free block is within the
1016          * free space we just reserved
1017          */
1018         if (start_block >= my_rsv->rsv_start && start_block <= my_rsv->rsv_end)
1019                 return 0;               /* success */
1020         /*
1021          * if the first free bit we found is out of the reservable space
1022          * continue search for next reservable space,
1023          * start from where the free block is,
1024          * we also shift the list head to where we stopped last time
1025          */
1026         search_head = my_rsv;
1027         spin_lock(rsv_lock);
1028         goto retry;
1029 }
1030
1031 /**
1032  * try_to_extend_reservation()
1033  * @my_rsv:             given reservation window
1034  * @sb:                 super block
1035  * @size:               the delta to extend
1036  *
1037  * Attempt to expand the reservation window large enough to have
1038  * required number of free blocks
1039  *
1040  * Since ext2_try_to_allocate() will always allocate blocks within
1041  * the reservation window range, if the window size is too small,
1042  * multiple blocks allocation has to stop at the end of the reservation
1043  * window. To make this more efficient, given the total number of
1044  * blocks needed and the current size of the window, we try to
1045  * expand the reservation window size if necessary on a best-effort
1046  * basis before ext2_new_blocks() tries to allocate blocks.
1047  */
1048 static void try_to_extend_reservation(struct ext2_reserve_window_node *my_rsv,
1049                         struct super_block *sb, int size)
1050 {
1051         struct ext2_reserve_window_node *next_rsv;
1052         struct rb_node *next;
1053         spinlock_t *rsv_lock = &EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_lock;
1054
1055         if (!spin_trylock(rsv_lock))
1056                 return;
1057
1058         next = rb_next(&my_rsv->rsv_node);
1059
1060         if (!next)
1061                 my_rsv->rsv_end += size;
1062         else {
1063                 next_rsv = rb_entry(next, struct ext2_reserve_window_node, rsv_node);
1064
1065                 if ((next_rsv->rsv_start - my_rsv->rsv_end - 1) >= size)
1066                         my_rsv->rsv_end += size;
1067                 else
1068                         my_rsv->rsv_end = next_rsv->rsv_start - 1;
1069         }
1070         spin_unlock(rsv_lock);
1071 }
1072
1073 /**
1074  * ext2_try_to_allocate_with_rsv()
1075  * @sb:                 superblock
1076  * @group:              given allocation block group
1077  * @bitmap_bh:          bufferhead holds the block bitmap
1078  * @grp_goal:           given target block within the group
1079  * @count:              target number of blocks to allocate
1080  * @my_rsv:             reservation window
1081  *
1082  * This is the main function used to allocate a new block and its reservation
1083  * window.
1084  *
1085  * Each time when a new block allocation is need, first try to allocate from
1086  * its own reservation.  If it does not have a reservation window, instead of
1087  * looking for a free bit on bitmap first, then look up the reservation list to
1088  * see if it is inside somebody else's reservation window, we try to allocate a
1089  * reservation window for it starting from the goal first. Then do the block
1090  * allocation within the reservation window.
1091  *
1092  * This will avoid keeping on searching the reservation list again and
1093  * again when somebody is looking for a free block (without
1094  * reservation), and there are lots of free blocks, but they are all
1095  * being reserved.
1096  *
1097  * We use a red-black tree for the per-filesystem reservation list.
1098  */
1099 static ext2_grpblk_t
1100 ext2_try_to_allocate_with_rsv(struct super_block *sb, unsigned int group,
1101                         struct buffer_head *bitmap_bh, ext2_grpblk_t grp_goal,
1102                         struct ext2_reserve_window_node * my_rsv,
1103                         unsigned long *count)
1104 {
1105         ext2_fsblk_t group_first_block, group_last_block;
1106         ext2_grpblk_t ret = 0;
1107         unsigned long num = *count;
1108
1109         /*
1110          * we don't deal with reservation when
1111          * filesystem is mounted without reservation
1112          * or the file is not a regular file
1113          * or last attempt to allocate a block with reservation turned on failed
1114          */
1115         if (my_rsv == NULL) {
1116                 return ext2_try_to_allocate(sb, group, bitmap_bh,
1117                                                 grp_goal, count, NULL);
1118         }
1119         /*
1120          * grp_goal is a group relative block number (if there is a goal)
1121          * 0 <= grp_goal < EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb)
1122          * first block is a filesystem wide block number
1123          * first block is the block number of the first block in this group
1124          */
1125         group_first_block = ext2_group_first_block_no(sb, group);
1126         group_last_block = group_first_block + (EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb) - 1);
1127
1128         /*
1129          * Basically we will allocate a new block from inode's reservation
1130          * window.
1131          *
1132          * We need to allocate a new reservation window, if:
1133          * a) inode does not have a reservation window; or
1134          * b) last attempt to allocate a block from existing reservation
1135          *    failed; or
1136          * c) we come here with a goal and with a reservation window
1137          *
1138          * We do not need to allocate a new reservation window if we come here
1139          * at the beginning with a goal and the goal is inside the window, or
1140          * we don't have a goal but already have a reservation window.
1141          * then we could go to allocate from the reservation window directly.
1142          */
1143         while (1) {
1144                 if (rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window) || (ret < 0) ||
1145                         !goal_in_my_reservation(&my_rsv->rsv_window,
1146                                                 grp_goal, group, sb)) {
1147                         if (my_rsv->rsv_goal_size < *count)
1148                                 my_rsv->rsv_goal_size = *count;
1149                         ret = alloc_new_reservation(my_rsv, grp_goal, sb,
1150                                                         group, bitmap_bh);
1151                         if (ret < 0)
1152                                 break;                  /* failed */
1153
1154                         if (!goal_in_my_reservation(&my_rsv->rsv_window,
1155                                                         grp_goal, group, sb))
1156                                 grp_goal = -1;
1157                 } else if (grp_goal >= 0) {
1158                         int curr = my_rsv->rsv_end -
1159                                         (grp_goal + group_first_block) + 1;
1160
1161                         if (curr < *count)
1162                                 try_to_extend_reservation(my_rsv, sb,
1163                                                         *count - curr);
1164                 }
1165
1166                 if ((my_rsv->rsv_start > group_last_block) ||
1167                                 (my_rsv->rsv_end < group_first_block)) {
1168                         rsv_window_dump(&EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_root, 1);
1169                         BUG();
1170                 }
1171                 ret = ext2_try_to_allocate(sb, group, bitmap_bh, grp_goal,
1172                                            &num, &my_rsv->rsv_window);
1173                 if (ret >= 0) {
1174                         my_rsv->rsv_alloc_hit += num;
1175                         *count = num;
1176                         break;                          /* succeed */
1177                 }
1178                 num = *count;
1179         }
1180         return ret;
1181 }
1182
1183 /**
1184  * ext2_has_free_blocks()
1185  * @sbi:                in-core super block structure.
1186  *
1187  * Check if filesystem has at least 1 free block available for allocation.
1188  */
1189 static int ext2_has_free_blocks(struct ext2_sb_info *sbi)
1190 {
1191         ext2_fsblk_t free_blocks, root_blocks;
1192
1193         free_blocks = percpu_counter_read_positive(&sbi->s_freeblocks_counter);
1194         root_blocks = le32_to_cpu(sbi->s_es->s_r_blocks_count);
1195         if (free_blocks < root_blocks + 1 && !capable(CAP_SYS_RESOURCE) &&
1196                 sbi->s_resuid != current_fsuid() &&
1197                 (sbi->s_resgid == 0 || !in_group_p (sbi->s_resgid))) {
1198                 return 0;
1199         }
1200         return 1;
1201 }
1202
1203 /*
1204  * ext2_new_blocks() -- core block(s) allocation function
1205  * @inode:              file inode
1206  * @goal:               given target block(filesystem wide)
1207  * @count:              target number of blocks to allocate
1208  * @errp:               error code
1209  *
1210  * ext2_new_blocks uses a goal block to assist allocation.  If the goal is
1211  * free, or there is a free block within 32 blocks of the goal, that block
1212  * is allocated.  Otherwise a forward search is made for a free block; within 
1213  * each block group the search first looks for an entire free byte in the block
1214  * bitmap, and then for any free bit if that fails.
1215  * This function also updates quota and i_blocks field.
1216  */
1217 ext2_fsblk_t ext2_new_blocks(struct inode *inode, ext2_fsblk_t goal,
1218                     unsigned long *count, int *errp)
1219 {
1220         struct buffer_head *bitmap_bh = NULL;
1221         struct buffer_head *gdp_bh;
1222         int group_no;
1223         int goal_group;
1224         ext2_grpblk_t grp_target_blk;   /* blockgroup relative goal block */
1225         ext2_grpblk_t grp_alloc_blk;    /* blockgroup-relative allocated block*/
1226         ext2_fsblk_t ret_block;         /* filesyetem-wide allocated block */
1227         int bgi;                        /* blockgroup iteration index */
1228         int performed_allocation = 0;
1229         ext2_grpblk_t free_blocks;      /* number of free blocks in a group */
1230         struct super_block *sb;
1231         struct ext2_group_desc *gdp;
1232         struct ext2_super_block *es;
1233         struct ext2_sb_info *sbi;
1234         struct ext2_reserve_window_node *my_rsv = NULL;
1235         struct ext2_block_alloc_info *block_i;
1236         unsigned short windowsz = 0;
1237         unsigned long ngroups;
1238         unsigned long num = *count;
1239
1240         *errp = -ENOSPC;
1241         sb = inode->i_sb;
1242         if (!sb) {
1243                 printk("ext2_new_blocks: nonexistent device");
1244                 return 0;
1245         }
1246
1247         /*
1248          * Check quota for allocation of this block.
1249          */
1250         if (DQUOT_ALLOC_BLOCK(inode, num)) {
1251                 *errp = -EDQUOT;
1252                 return 0;
1253         }
1254
1255         sbi = EXT2_SB(sb);
1256         es = EXT2_SB(sb)->s_es;
1257         ext2_debug("goal=%lu.\n", goal);
1258         /*
1259          * Allocate a block from reservation only when
1260          * filesystem is mounted with reservation(default,-o reservation), and
1261          * it's a regular file, and
1262          * the desired window size is greater than 0 (One could use ioctl
1263          * command EXT2_IOC_SETRSVSZ to set the window size to 0 to turn off
1264          * reservation on that particular file)
1265          */
1266         block_i = EXT2_I(inode)->i_block_alloc_info;
1267         if (block_i) {
1268                 windowsz = block_i->rsv_window_node.rsv_goal_size;
1269                 if (windowsz > 0)
1270                         my_rsv = &block_i->rsv_window_node;
1271         }
1272
1273         if (!ext2_has_free_blocks(sbi)) {
1274                 *errp = -ENOSPC;
1275                 goto out;
1276         }
1277
1278         /*
1279          * First, test whether the goal block is free.
1280          */
1281         if (goal < le32_to_cpu(es->s_first_data_block) ||
1282             goal >= le32_to_cpu(es->s_blocks_count))
1283                 goal = le32_to_cpu(es->s_first_data_block);
1284         group_no = (goal - le32_to_cpu(es->s_first_data_block)) /
1285                         EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
1286         goal_group = group_no;
1287 retry_alloc:
1288         gdp = ext2_get_group_desc(sb, group_no, &gdp_bh);
1289         if (!gdp)
1290                 goto io_error;
1291
1292         free_blocks = le16_to_cpu(gdp->bg_free_blocks_count);
1293         /*
1294          * if there is not enough free blocks to make a new resevation
1295          * turn off reservation for this allocation
1296          */
1297         if (my_rsv && (free_blocks < windowsz)
1298                 && (free_blocks > 0)
1299                 && (rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window)))
1300                 my_rsv = NULL;
1301
1302         if (free_blocks > 0) {
1303                 grp_target_blk = ((goal - le32_to_cpu(es->s_first_data_block)) %
1304                                 EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb));
1305                 bitmap_bh = read_block_bitmap(sb, group_no);
1306                 if (!bitmap_bh)
1307                         goto io_error;
1308                 grp_alloc_blk = ext2_try_to_allocate_with_rsv(sb, group_no,
1309                                         bitmap_bh, grp_target_blk,
1310                                         my_rsv, &num);
1311                 if (grp_alloc_blk >= 0)
1312                         goto allocated;
1313         }
1314
1315         ngroups = EXT2_SB(sb)->s_groups_count;
1316         smp_rmb();
1317
1318         /*
1319          * Now search the rest of the groups.  We assume that
1320          * group_no and gdp correctly point to the last group visited.
1321          */
1322         for (bgi = 0; bgi < ngroups; bgi++) {
1323                 group_no++;
1324                 if (group_no >= ngroups)
1325                         group_no = 0;
1326                 gdp = ext2_get_group_desc(sb, group_no, &gdp_bh);
1327                 if (!gdp)
1328                         goto io_error;
1329
1330                 free_blocks = le16_to_cpu(gdp->bg_free_blocks_count);
1331                 /*
1332                  * skip this group if the number of
1333                  * free blocks is less than half of the reservation
1334                  * window size.
1335                  */
1336                 if (my_rsv && (free_blocks <= (windowsz/2)))
1337                         continue;
1338
1339                 brelse(bitmap_bh);
1340                 bitmap_bh = read_block_bitmap(sb, group_no);
1341                 if (!bitmap_bh)
1342                         goto io_error;
1343                 /*
1344                  * try to allocate block(s) from this group, without a goal(-1).
1345                  */
1346                 grp_alloc_blk = ext2_try_to_allocate_with_rsv(sb, group_no,
1347                                         bitmap_bh, -1, my_rsv, &num);
1348                 if (grp_alloc_blk >= 0)
1349                         goto allocated;
1350         }
1351         /*
1352          * We may end up a bogus ealier ENOSPC error due to
1353          * filesystem is "full" of reservations, but
1354          * there maybe indeed free blocks avaliable on disk
1355          * In this case, we just forget about the reservations
1356          * just do block allocation as without reservations.
1357          */
1358         if (my_rsv) {
1359                 my_rsv = NULL;
1360                 windowsz = 0;
1361                 group_no = goal_group;
1362                 goto retry_alloc;
1363         }
1364         /* No space left on the device */
1365         *errp = -ENOSPC;
1366         goto out;
1367
1368 allocated:
1369
1370         ext2_debug("using block group %d(%d)\n",
1371                         group_no, gdp->bg_free_blocks_count);
1372
1373         ret_block = grp_alloc_blk + ext2_group_first_block_no(sb, group_no);
1374
1375         if (in_range(le32_to_cpu(gdp->bg_block_bitmap), ret_block, num) ||
1376             in_range(le32_to_cpu(gdp->bg_inode_bitmap), ret_block, num) ||
1377             in_range(ret_block, le32_to_cpu(gdp->bg_inode_table),
1378                       EXT2_SB(sb)->s_itb_per_group) ||
1379             in_range(ret_block + num - 1, le32_to_cpu(gdp->bg_inode_table),
1380                       EXT2_SB(sb)->s_itb_per_group)) {
1381                 ext2_error(sb, "ext2_new_blocks",
1382                             "Allocating block in system zone - "
1383                             "blocks from "E2FSBLK", length %lu",
1384                             ret_block, num);
1385                 /*
1386                  * ext2_try_to_allocate marked the blocks we allocated as in
1387                  * use.  So we may want to selectively mark some of the blocks
1388                  * as free
1389                  */
1390                 goto retry_alloc;
1391         }
1392
1393         performed_allocation = 1;
1394
1395         if (ret_block + num - 1 >= le32_to_cpu(es->s_blocks_count)) {
1396                 ext2_error(sb, "ext2_new_blocks",
1397                             "block("E2FSBLK") >= blocks count(%d) - "
1398                             "block_group = %d, es == %p ", ret_block,
1399                         le32_to_cpu(es->s_blocks_count), group_no, es);
1400                 goto out;
1401         }
1402
1403         group_adjust_blocks(sb, group_no, gdp, gdp_bh, -num);
1404         percpu_counter_sub(&sbi->s_freeblocks_counter, num);
1405
1406         mark_buffer_dirty(bitmap_bh);
1407         if (sb->s_flags & MS_SYNCHRONOUS)
1408                 sync_dirty_buffer(bitmap_bh);
1409
1410         *errp = 0;
1411         brelse(bitmap_bh);
1412         DQUOT_FREE_BLOCK(inode, *count-num);
1413         *count = num;
1414         return ret_block;
1415
1416 io_error:
1417         *errp = -EIO;
1418 out:
1419         /*
1420          * Undo the block allocation
1421          */
1422         if (!performed_allocation)
1423                 DQUOT_FREE_BLOCK(inode, *count);
1424         brelse(bitmap_bh);
1425         return 0;
1426 }
1427
1428 ext2_fsblk_t ext2_new_block(struct inode *inode, unsigned long goal, int *errp)
1429 {
1430         unsigned long count = 1;
1431
1432         return ext2_new_blocks(inode, goal, &count, errp);
1433 }
1434
1435 #ifdef EXT2FS_DEBUG
1436
1437 static const int nibblemap[] = {4, 3, 3, 2, 3, 2, 2, 1, 3, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 0};
1438
1439 unsigned long ext2_count_free (struct buffer_head * map, unsigned int numchars)
1440 {
1441         unsigned int i;
1442         unsigned long sum = 0;
1443
1444         if (!map)
1445                 return (0);
1446         for (i = 0; i < numchars; i++)
1447                 sum += nibblemap[map->b_data[i] & 0xf] +
1448                         nibblemap[(map->b_data[i] >> 4) & 0xf];
1449         return (sum);
1450 }
1451
1452 #endif  /*  EXT2FS_DEBUG  */
1453
1454 unsigned long ext2_count_free_blocks (struct super_block * sb)
1455 {
1456         struct ext2_group_desc * desc;
1457         unsigned long desc_count = 0;
1458         int i;
1459 #ifdef EXT2FS_DEBUG
1460         unsigned long bitmap_count, x;
1461         struct ext2_super_block *es;
1462
1463         es = EXT2_SB(sb)->s_es;
1464         desc_count = 0;
1465         bitmap_count = 0;
1466         desc = NULL;
1467         for (i = 0; i < EXT2_SB(sb)->s_groups_count; i++) {
1468                 struct buffer_head *bitmap_bh;
1469                 desc = ext2_get_group_desc (sb, i, NULL);
1470                 if (!desc)
1471                         continue;
1472                 desc_count += le16_to_cpu(desc->bg_free_blocks_count);
1473                 bitmap_bh = read_block_bitmap(sb, i);
1474                 if (!bitmap_bh)
1475                         continue;
1476                 
1477                 x = ext2_count_free(bitmap_bh, sb->s_blocksize);
1478                 printk ("group %d: stored = %d, counted = %lu\n",
1479                         i, le16_to_cpu(desc->bg_free_blocks_count), x);
1480                 bitmap_count += x;
1481                 brelse(bitmap_bh);
1482         }
1483         printk("ext2_count_free_blocks: stored = %lu, computed = %lu, %lu\n",
1484                 (long)le32_to_cpu(es->s_free_blocks_count),
1485                 desc_count, bitmap_count);
1486         return bitmap_count;
1487 #else
1488         for (i = 0; i < EXT2_SB(sb)->s_groups_count; i++) {
1489                 desc = ext2_get_group_desc (sb, i, NULL);
1490                 if (!desc)
1491                         continue;
1492                 desc_count += le16_to_cpu(desc->bg_free_blocks_count);
1493         }
1494         return desc_count;
1495 #endif
1496 }
1497
1498 static inline int test_root(int a, int b)
1499 {
1500         int num = b;
1501
1502         while (a > num)
1503                 num *= b;
1504         return num == a;
1505 }
1506
1507 static int ext2_group_sparse(int group)
1508 {
1509         if (group <= 1)
1510                 return 1;
1511         return (test_root(group, 3) || test_root(group, 5) ||
1512                 test_root(group, 7));
1513 }
1514
1515 /**
1516  *      ext2_bg_has_super - number of blocks used by the superblock in group
1517  *      @sb: superblock for filesystem
1518  *      @group: group number to check
1519  *
1520  *      Return the number of blocks used by the superblock (primary or backup)
1521  *      in this group.  Currently this will be only 0 or 1.
1522  */
1523 int ext2_bg_has_super(struct super_block *sb, int group)
1524 {
1525         if (EXT2_HAS_RO_COMPAT_FEATURE(sb,EXT2_FEATURE_RO_COMPAT_SPARSE_SUPER)&&
1526             !ext2_group_sparse(group))
1527                 return 0;
1528         return 1;
1529 }
1530
1531 /**
1532  *      ext2_bg_num_gdb - number of blocks used by the group table in group
1533  *      @sb: superblock for filesystem
1534  *      @group: group number to check
1535  *
1536  *      Return the number of blocks used by the group descriptor table
1537  *      (primary or backup) in this group.  In the future there may be a
1538  *      different number of descriptor blocks in each group.
1539  */
1540 unsigned long ext2_bg_num_gdb(struct super_block *sb, int group)
1541 {
1542         return ext2_bg_has_super(sb, group) ? EXT2_SB(sb)->s_gdb_count : 0;
1543 }
1544