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