Btrfs: balance btree more often
[linux-2.6] / fs / gfs2 / bmap.c
1 /*
2  * Copyright (C) Sistina Software, Inc.  1997-2003 All rights reserved.
3  * Copyright (C) 2004-2006 Red Hat, Inc.  All rights reserved.
4  *
5  * This copyrighted material is made available to anyone wishing to use,
6  * modify, copy, or redistribute it subject to the terms and conditions
7  * of the GNU General Public License version 2.
8  */
9
10 #include <linux/slab.h>
11 #include <linux/spinlock.h>
12 #include <linux/completion.h>
13 #include <linux/buffer_head.h>
14 #include <linux/gfs2_ondisk.h>
15 #include <linux/crc32.h>
16
17 #include "gfs2.h"
18 #include "incore.h"
19 #include "bmap.h"
20 #include "glock.h"
21 #include "inode.h"
22 #include "meta_io.h"
23 #include "quota.h"
24 #include "rgrp.h"
25 #include "trans.h"
26 #include "dir.h"
27 #include "util.h"
28 #include "ops_address.h"
29
30 /* This doesn't need to be that large as max 64 bit pointers in a 4k
31  * block is 512, so __u16 is fine for that. It saves stack space to
32  * keep it small.
33  */
34 struct metapath {
35         struct buffer_head *mp_bh[GFS2_MAX_META_HEIGHT];
36         __u16 mp_list[GFS2_MAX_META_HEIGHT];
37 };
38
39 typedef int (*block_call_t) (struct gfs2_inode *ip, struct buffer_head *dibh,
40                              struct buffer_head *bh, __be64 *top,
41                              __be64 *bottom, unsigned int height,
42                              void *data);
43
44 struct strip_mine {
45         int sm_first;
46         unsigned int sm_height;
47 };
48
49 /**
50  * gfs2_unstuffer_page - unstuff a stuffed inode into a block cached by a page
51  * @ip: the inode
52  * @dibh: the dinode buffer
53  * @block: the block number that was allocated
54  * @private: any locked page held by the caller process
55  *
56  * Returns: errno
57  */
58
59 static int gfs2_unstuffer_page(struct gfs2_inode *ip, struct buffer_head *dibh,
60                                u64 block, struct page *page)
61 {
62         struct inode *inode = &ip->i_inode;
63         struct buffer_head *bh;
64         int release = 0;
65
66         if (!page || page->index) {
67                 page = grab_cache_page(inode->i_mapping, 0);
68                 if (!page)
69                         return -ENOMEM;
70                 release = 1;
71         }
72
73         if (!PageUptodate(page)) {
74                 void *kaddr = kmap(page);
75
76                 memcpy(kaddr, dibh->b_data + sizeof(struct gfs2_dinode),
77                        ip->i_disksize);
78                 memset(kaddr + ip->i_disksize, 0,
79                        PAGE_CACHE_SIZE - ip->i_disksize);
80                 kunmap(page);
81
82                 SetPageUptodate(page);
83         }
84
85         if (!page_has_buffers(page))
86                 create_empty_buffers(page, 1 << inode->i_blkbits,
87                                      (1 << BH_Uptodate));
88
89         bh = page_buffers(page);
90
91         if (!buffer_mapped(bh))
92                 map_bh(bh, inode->i_sb, block);
93
94         set_buffer_uptodate(bh);
95         if (!gfs2_is_jdata(ip))
96                 mark_buffer_dirty(bh);
97         if (!gfs2_is_writeback(ip))
98                 gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, bh, 0);
99
100         if (release) {
101                 unlock_page(page);
102                 page_cache_release(page);
103         }
104
105         return 0;
106 }
107
108 /**
109  * gfs2_unstuff_dinode - Unstuff a dinode when the data has grown too big
110  * @ip: The GFS2 inode to unstuff
111  * @unstuffer: the routine that handles unstuffing a non-zero length file
112  * @private: private data for the unstuffer
113  *
114  * This routine unstuffs a dinode and returns it to a "normal" state such
115  * that the height can be grown in the traditional way.
116  *
117  * Returns: errno
118  */
119
120 int gfs2_unstuff_dinode(struct gfs2_inode *ip, struct page *page)
121 {
122         struct buffer_head *bh, *dibh;
123         struct gfs2_dinode *di;
124         u64 block = 0;
125         int isdir = gfs2_is_dir(ip);
126         int error;
127
128         down_write(&ip->i_rw_mutex);
129
130         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
131         if (error)
132                 goto out;
133
134         if (ip->i_disksize) {
135                 /* Get a free block, fill it with the stuffed data,
136                    and write it out to disk */
137
138                 unsigned int n = 1;
139                 block = gfs2_alloc_block(ip, &n);
140                 if (isdir) {
141                         gfs2_trans_add_unrevoke(GFS2_SB(&ip->i_inode), block, 1);
142                         error = gfs2_dir_get_new_buffer(ip, block, &bh);
143                         if (error)
144                                 goto out_brelse;
145                         gfs2_buffer_copy_tail(bh, sizeof(struct gfs2_meta_header),
146                                               dibh, sizeof(struct gfs2_dinode));
147                         brelse(bh);
148                 } else {
149                         error = gfs2_unstuffer_page(ip, dibh, block, page);
150                         if (error)
151                                 goto out_brelse;
152                 }
153         }
154
155         /*  Set up the pointer to the new block  */
156
157         gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, dibh, 1);
158         di = (struct gfs2_dinode *)dibh->b_data;
159         gfs2_buffer_clear_tail(dibh, sizeof(struct gfs2_dinode));
160
161         if (ip->i_disksize) {
162                 *(__be64 *)(di + 1) = cpu_to_be64(block);
163                 gfs2_add_inode_blocks(&ip->i_inode, 1);
164                 di->di_blocks = cpu_to_be64(gfs2_get_inode_blocks(&ip->i_inode));
165         }
166
167         ip->i_height = 1;
168         di->di_height = cpu_to_be16(1);
169
170 out_brelse:
171         brelse(dibh);
172 out:
173         up_write(&ip->i_rw_mutex);
174         return error;
175 }
176
177
178 /**
179  * find_metapath - Find path through the metadata tree
180  * @sdp: The superblock
181  * @mp: The metapath to return the result in
182  * @block: The disk block to look up
183  * @height: The pre-calculated height of the metadata tree
184  *
185  *   This routine returns a struct metapath structure that defines a path
186  *   through the metadata of inode "ip" to get to block "block".
187  *
188  *   Example:
189  *   Given:  "ip" is a height 3 file, "offset" is 101342453, and this is a
190  *   filesystem with a blocksize of 4096.
191  *
192  *   find_metapath() would return a struct metapath structure set to:
193  *   mp_offset = 101342453, mp_height = 3, mp_list[0] = 0, mp_list[1] = 48,
194  *   and mp_list[2] = 165.
195  *
196  *   That means that in order to get to the block containing the byte at
197  *   offset 101342453, we would load the indirect block pointed to by pointer
198  *   0 in the dinode.  We would then load the indirect block pointed to by
199  *   pointer 48 in that indirect block.  We would then load the data block
200  *   pointed to by pointer 165 in that indirect block.
201  *
202  *             ----------------------------------------
203  *             | Dinode |                             |
204  *             |        |                            4|
205  *             |        |0 1 2 3 4 5                 9|
206  *             |        |                            6|
207  *             ----------------------------------------
208  *                       |
209  *                       |
210  *                       V
211  *             ----------------------------------------
212  *             | Indirect Block                       |
213  *             |                                     5|
214  *             |            4 4 4 4 4 5 5            1|
215  *             |0           5 6 7 8 9 0 1            2|
216  *             ----------------------------------------
217  *                                |
218  *                                |
219  *                                V
220  *             ----------------------------------------
221  *             | Indirect Block                       |
222  *             |                         1 1 1 1 1   5|
223  *             |                         6 6 6 6 6   1|
224  *             |0                        3 4 5 6 7   2|
225  *             ----------------------------------------
226  *                                           |
227  *                                           |
228  *                                           V
229  *             ----------------------------------------
230  *             | Data block containing offset         |
231  *             |            101342453                 |
232  *             |                                      |
233  *             |                                      |
234  *             ----------------------------------------
235  *
236  */
237
238 static void find_metapath(const struct gfs2_sbd *sdp, u64 block,
239                           struct metapath *mp, unsigned int height)
240 {
241         unsigned int i;
242
243         for (i = height; i--;)
244                 mp->mp_list[i] = do_div(block, sdp->sd_inptrs);
245
246 }
247
248 static inline unsigned int metapath_branch_start(const struct metapath *mp)
249 {
250         if (mp->mp_list[0] == 0)
251                 return 2;
252         return 1;
253 }
254
255 /**
256  * metapointer - Return pointer to start of metadata in a buffer
257  * @height: The metadata height (0 = dinode)
258  * @mp: The metapath
259  *
260  * Return a pointer to the block number of the next height of the metadata
261  * tree given a buffer containing the pointer to the current height of the
262  * metadata tree.
263  */
264
265 static inline __be64 *metapointer(unsigned int height, const struct metapath *mp)
266 {
267         struct buffer_head *bh = mp->mp_bh[height];
268         unsigned int head_size = (height > 0) ?
269                 sizeof(struct gfs2_meta_header) : sizeof(struct gfs2_dinode);
270         return ((__be64 *)(bh->b_data + head_size)) + mp->mp_list[height];
271 }
272
273 /**
274  * lookup_metapath - Walk the metadata tree to a specific point
275  * @ip: The inode
276  * @mp: The metapath
277  *
278  * Assumes that the inode's buffer has already been looked up and
279  * hooked onto mp->mp_bh[0] and that the metapath has been initialised
280  * by find_metapath().
281  *
282  * If this function encounters part of the tree which has not been
283  * allocated, it returns the current height of the tree at the point
284  * at which it found the unallocated block. Blocks which are found are
285  * added to the mp->mp_bh[] list.
286  *
287  * Returns: error or height of metadata tree
288  */
289
290 static int lookup_metapath(struct gfs2_inode *ip, struct metapath *mp)
291 {
292         unsigned int end_of_metadata = ip->i_height - 1;
293         unsigned int x;
294         __be64 *ptr;
295         u64 dblock;
296         int ret;
297
298         for (x = 0; x < end_of_metadata; x++) {
299                 ptr = metapointer(x, mp);
300                 dblock = be64_to_cpu(*ptr);
301                 if (!dblock)
302                         return x + 1;
303
304                 ret = gfs2_meta_indirect_buffer(ip, x+1, dblock, 0, &mp->mp_bh[x+1]);
305                 if (ret)
306                         return ret;
307         }
308
309         return ip->i_height;
310 }
311
312 static inline void release_metapath(struct metapath *mp)
313 {
314         int i;
315
316         for (i = 0; i < GFS2_MAX_META_HEIGHT; i++) {
317                 if (mp->mp_bh[i] == NULL)
318                         break;
319                 brelse(mp->mp_bh[i]);
320         }
321 }
322
323 /**
324  * gfs2_extent_length - Returns length of an extent of blocks
325  * @start: Start of the buffer
326  * @len: Length of the buffer in bytes
327  * @ptr: Current position in the buffer
328  * @limit: Max extent length to return (0 = unlimited)
329  * @eob: Set to 1 if we hit "end of block"
330  *
331  * If the first block is zero (unallocated) it will return the number of
332  * unallocated blocks in the extent, otherwise it will return the number
333  * of contiguous blocks in the extent.
334  *
335  * Returns: The length of the extent (minimum of one block)
336  */
337
338 static inline unsigned int gfs2_extent_length(void *start, unsigned int len, __be64 *ptr, unsigned limit, int *eob)
339 {
340         const __be64 *end = (start + len);
341         const __be64 *first = ptr;
342         u64 d = be64_to_cpu(*ptr);
343
344         *eob = 0;
345         do {
346                 ptr++;
347                 if (ptr >= end)
348                         break;
349                 if (limit && --limit == 0)
350                         break;
351                 if (d)
352                         d++;
353         } while(be64_to_cpu(*ptr) == d);
354         if (ptr >= end)
355                 *eob = 1;
356         return (ptr - first);
357 }
358
359 static inline void bmap_lock(struct gfs2_inode *ip, int create)
360 {
361         if (create)
362                 down_write(&ip->i_rw_mutex);
363         else
364                 down_read(&ip->i_rw_mutex);
365 }
366
367 static inline void bmap_unlock(struct gfs2_inode *ip, int create)
368 {
369         if (create)
370                 up_write(&ip->i_rw_mutex);
371         else
372                 up_read(&ip->i_rw_mutex);
373 }
374
375 static inline __be64 *gfs2_indirect_init(struct metapath *mp,
376                                          struct gfs2_glock *gl, unsigned int i,
377                                          unsigned offset, u64 bn)
378 {
379         __be64 *ptr = (__be64 *)(mp->mp_bh[i - 1]->b_data +
380                        ((i > 1) ? sizeof(struct gfs2_meta_header) :
381                                  sizeof(struct gfs2_dinode)));
382         BUG_ON(i < 1);
383         BUG_ON(mp->mp_bh[i] != NULL);
384         mp->mp_bh[i] = gfs2_meta_new(gl, bn);
385         gfs2_trans_add_bh(gl, mp->mp_bh[i], 1);
386         gfs2_metatype_set(mp->mp_bh[i], GFS2_METATYPE_IN, GFS2_FORMAT_IN);
387         gfs2_buffer_clear_tail(mp->mp_bh[i], sizeof(struct gfs2_meta_header));
388         ptr += offset;
389         *ptr = cpu_to_be64(bn);
390         return ptr;
391 }
392
393 enum alloc_state {
394         ALLOC_DATA = 0,
395         ALLOC_GROW_DEPTH = 1,
396         ALLOC_GROW_HEIGHT = 2,
397         /* ALLOC_UNSTUFF = 3,   TBD and rather complicated */
398 };
399
400 /**
401  * gfs2_bmap_alloc - Build a metadata tree of the requested height
402  * @inode: The GFS2 inode
403  * @lblock: The logical starting block of the extent
404  * @bh_map: This is used to return the mapping details
405  * @mp: The metapath
406  * @sheight: The starting height (i.e. whats already mapped)
407  * @height: The height to build to
408  * @maxlen: The max number of data blocks to alloc
409  *
410  * In this routine we may have to alloc:
411  *   i) Indirect blocks to grow the metadata tree height
412  *  ii) Indirect blocks to fill in lower part of the metadata tree
413  * iii) Data blocks
414  *
415  * The function is in two parts. The first part works out the total
416  * number of blocks which we need. The second part does the actual
417  * allocation asking for an extent at a time (if enough contiguous free
418  * blocks are available, there will only be one request per bmap call)
419  * and uses the state machine to initialise the blocks in order.
420  *
421  * Returns: errno on error
422  */
423
424 static int gfs2_bmap_alloc(struct inode *inode, const sector_t lblock,
425                            struct buffer_head *bh_map, struct metapath *mp,
426                            const unsigned int sheight,
427                            const unsigned int height,
428                            const unsigned int maxlen)
429 {
430         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
431         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
432         struct buffer_head *dibh = mp->mp_bh[0];
433         u64 bn, dblock = 0;
434         unsigned n, i, blks, alloced = 0, iblks = 0, branch_start = 0;
435         unsigned dblks = 0;
436         unsigned ptrs_per_blk;
437         const unsigned end_of_metadata = height - 1;
438         int eob = 0;
439         enum alloc_state state;
440         __be64 *ptr;
441         __be64 zero_bn = 0;
442
443         BUG_ON(sheight < 1);
444         BUG_ON(dibh == NULL);
445
446         gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, dibh, 1);
447
448         if (height == sheight) {
449                 struct buffer_head *bh;
450                 /* Bottom indirect block exists, find unalloced extent size */
451                 ptr = metapointer(end_of_metadata, mp);
452                 bh = mp->mp_bh[end_of_metadata];
453                 dblks = gfs2_extent_length(bh->b_data, bh->b_size, ptr, maxlen,
454                                            &eob);
455                 BUG_ON(dblks < 1);
456                 state = ALLOC_DATA;
457         } else {
458                 /* Need to allocate indirect blocks */
459                 ptrs_per_blk = height > 1 ? sdp->sd_inptrs : sdp->sd_diptrs;
460                 dblks = min(maxlen, ptrs_per_blk - mp->mp_list[end_of_metadata]);
461                 if (height == ip->i_height) {
462                         /* Writing into existing tree, extend tree down */
463                         iblks = height - sheight;
464                         state = ALLOC_GROW_DEPTH;
465                 } else {
466                         /* Building up tree height */
467                         state = ALLOC_GROW_HEIGHT;
468                         iblks = height - ip->i_height;
469                         branch_start = metapath_branch_start(mp);
470                         iblks += (height - branch_start);
471                 }
472         }
473
474         /* start of the second part of the function (state machine) */
475
476         blks = dblks + iblks;
477         i = sheight;
478         do {
479                 n = blks - alloced;
480                 bn = gfs2_alloc_block(ip, &n);
481                 alloced += n;
482                 if (state != ALLOC_DATA || gfs2_is_jdata(ip))
483                         gfs2_trans_add_unrevoke(sdp, bn, n);
484                 switch (state) {
485                 /* Growing height of tree */
486                 case ALLOC_GROW_HEIGHT:
487                         if (i == 1) {
488                                 ptr = (__be64 *)(dibh->b_data +
489                                                  sizeof(struct gfs2_dinode));
490                                 zero_bn = *ptr;
491                         }
492                         for (; i - 1 < height - ip->i_height && n > 0; i++, n--)
493                                 gfs2_indirect_init(mp, ip->i_gl, i, 0, bn++);
494                         if (i - 1 == height - ip->i_height) {
495                                 i--;
496                                 gfs2_buffer_copy_tail(mp->mp_bh[i],
497                                                 sizeof(struct gfs2_meta_header),
498                                                 dibh, sizeof(struct gfs2_dinode));
499                                 gfs2_buffer_clear_tail(dibh,
500                                                 sizeof(struct gfs2_dinode) +
501                                                 sizeof(__be64));
502                                 ptr = (__be64 *)(mp->mp_bh[i]->b_data +
503                                         sizeof(struct gfs2_meta_header));
504                                 *ptr = zero_bn;
505                                 state = ALLOC_GROW_DEPTH;
506                                 for(i = branch_start; i < height; i++) {
507                                         if (mp->mp_bh[i] == NULL)
508                                                 break;
509                                         brelse(mp->mp_bh[i]);
510                                         mp->mp_bh[i] = NULL;
511                                 }
512                                 i = branch_start;
513                         }
514                         if (n == 0)
515                                 break;
516                 /* Branching from existing tree */
517                 case ALLOC_GROW_DEPTH:
518                         if (i > 1 && i < height)
519                                 gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, mp->mp_bh[i-1], 1);
520                         for (; i < height && n > 0; i++, n--)
521                                 gfs2_indirect_init(mp, ip->i_gl, i,
522                                                    mp->mp_list[i-1], bn++);
523                         if (i == height)
524                                 state = ALLOC_DATA;
525                         if (n == 0)
526                                 break;
527                 /* Tree complete, adding data blocks */
528                 case ALLOC_DATA:
529                         BUG_ON(n > dblks);
530                         BUG_ON(mp->mp_bh[end_of_metadata] == NULL);
531                         gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, mp->mp_bh[end_of_metadata], 1);
532                         dblks = n;
533                         ptr = metapointer(end_of_metadata, mp);
534                         dblock = bn;
535                         while (n-- > 0)
536                                 *ptr++ = cpu_to_be64(bn++);
537                         break;
538                 }
539         } while (state != ALLOC_DATA);
540
541         ip->i_height = height;
542         gfs2_add_inode_blocks(&ip->i_inode, alloced);
543         gfs2_dinode_out(ip, mp->mp_bh[0]->b_data);
544         map_bh(bh_map, inode->i_sb, dblock);
545         bh_map->b_size = dblks << inode->i_blkbits;
546         set_buffer_new(bh_map);
547         return 0;
548 }
549
550 /**
551  * gfs2_block_map - Map a block from an inode to a disk block
552  * @inode: The inode
553  * @lblock: The logical block number
554  * @bh_map: The bh to be mapped
555  * @create: True if its ok to alloc blocks to satify the request
556  *
557  * Sets buffer_mapped() if successful, sets buffer_boundary() if a
558  * read of metadata will be required before the next block can be
559  * mapped. Sets buffer_new() if new blocks were allocated.
560  *
561  * Returns: errno
562  */
563
564 int gfs2_block_map(struct inode *inode, sector_t lblock,
565                    struct buffer_head *bh_map, int create)
566 {
567         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
568         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
569         unsigned int bsize = sdp->sd_sb.sb_bsize;
570         const unsigned int maxlen = bh_map->b_size >> inode->i_blkbits;
571         const u64 *arr = sdp->sd_heightsize;
572         __be64 *ptr;
573         u64 size;
574         struct metapath mp;
575         int ret;
576         int eob;
577         unsigned int len;
578         struct buffer_head *bh;
579         u8 height;
580
581         BUG_ON(maxlen == 0);
582
583         memset(mp.mp_bh, 0, sizeof(mp.mp_bh));
584         bmap_lock(ip, create);
585         clear_buffer_mapped(bh_map);
586         clear_buffer_new(bh_map);
587         clear_buffer_boundary(bh_map);
588         if (gfs2_is_dir(ip)) {
589                 bsize = sdp->sd_jbsize;
590                 arr = sdp->sd_jheightsize;
591         }
592
593         ret = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &mp.mp_bh[0]);
594         if (ret)
595                 goto out;
596
597         height = ip->i_height;
598         size = (lblock + 1) * bsize;
599         while (size > arr[height])
600                 height++;
601         find_metapath(sdp, lblock, &mp, height);
602         ret = 1;
603         if (height > ip->i_height || gfs2_is_stuffed(ip))
604                 goto do_alloc;
605         ret = lookup_metapath(ip, &mp);
606         if (ret < 0)
607                 goto out;
608         if (ret != ip->i_height)
609                 goto do_alloc;
610         ptr = metapointer(ip->i_height - 1, &mp);
611         if (*ptr == 0)
612                 goto do_alloc;
613         map_bh(bh_map, inode->i_sb, be64_to_cpu(*ptr));
614         bh = mp.mp_bh[ip->i_height - 1];
615         len = gfs2_extent_length(bh->b_data, bh->b_size, ptr, maxlen, &eob);
616         bh_map->b_size = (len << inode->i_blkbits);
617         if (eob)
618                 set_buffer_boundary(bh_map);
619         ret = 0;
620 out:
621         release_metapath(&mp);
622         bmap_unlock(ip, create);
623         return ret;
624
625 do_alloc:
626         /* All allocations are done here, firstly check create flag */
627         if (!create) {
628                 BUG_ON(gfs2_is_stuffed(ip));
629                 ret = 0;
630                 goto out;
631         }
632
633         /* At this point ret is the tree depth of already allocated blocks */
634         ret = gfs2_bmap_alloc(inode, lblock, bh_map, &mp, ret, height, maxlen);
635         goto out;
636 }
637
638 /*
639  * Deprecated: do not use in new code
640  */
641 int gfs2_extent_map(struct inode *inode, u64 lblock, int *new, u64 *dblock, unsigned *extlen)
642 {
643         struct buffer_head bh = { .b_state = 0, .b_blocknr = 0 };
644         int ret;
645         int create = *new;
646
647         BUG_ON(!extlen);
648         BUG_ON(!dblock);
649         BUG_ON(!new);
650
651         bh.b_size = 1 << (inode->i_blkbits + (create ? 0 : 5));
652         ret = gfs2_block_map(inode, lblock, &bh, create);
653         *extlen = bh.b_size >> inode->i_blkbits;
654         *dblock = bh.b_blocknr;
655         if (buffer_new(&bh))
656                 *new = 1;
657         else
658                 *new = 0;
659         return ret;
660 }
661
662 /**
663  * recursive_scan - recursively scan through the end of a file
664  * @ip: the inode
665  * @dibh: the dinode buffer
666  * @mp: the path through the metadata to the point to start
667  * @height: the height the recursion is at
668  * @block: the indirect block to look at
669  * @first: 1 if this is the first block
670  * @bc: the call to make for each piece of metadata
671  * @data: data opaque to this function to pass to @bc
672  *
673  * When this is first called @height and @block should be zero and
674  * @first should be 1.
675  *
676  * Returns: errno
677  */
678
679 static int recursive_scan(struct gfs2_inode *ip, struct buffer_head *dibh,
680                           struct metapath *mp, unsigned int height,
681                           u64 block, int first, block_call_t bc,
682                           void *data)
683 {
684         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
685         struct buffer_head *bh = NULL;
686         __be64 *top, *bottom;
687         u64 bn;
688         int error;
689         int mh_size = sizeof(struct gfs2_meta_header);
690
691         if (!height) {
692                 error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &bh);
693                 if (error)
694                         return error;
695                 dibh = bh;
696
697                 top = (__be64 *)(bh->b_data + sizeof(struct gfs2_dinode)) + mp->mp_list[0];
698                 bottom = (__be64 *)(bh->b_data + sizeof(struct gfs2_dinode)) + sdp->sd_diptrs;
699         } else {
700                 error = gfs2_meta_indirect_buffer(ip, height, block, 0, &bh);
701                 if (error)
702                         return error;
703
704                 top = (__be64 *)(bh->b_data + mh_size) +
705                                   (first ? mp->mp_list[height] : 0);
706
707                 bottom = (__be64 *)(bh->b_data + mh_size) + sdp->sd_inptrs;
708         }
709
710         error = bc(ip, dibh, bh, top, bottom, height, data);
711         if (error)
712                 goto out;
713
714         if (height < ip->i_height - 1)
715                 for (; top < bottom; top++, first = 0) {
716                         if (!*top)
717                                 continue;
718
719                         bn = be64_to_cpu(*top);
720
721                         error = recursive_scan(ip, dibh, mp, height + 1, bn,
722                                                first, bc, data);
723                         if (error)
724                                 break;
725                 }
726
727 out:
728         brelse(bh);
729         return error;
730 }
731
732 /**
733  * do_strip - Look for a layer a particular layer of the file and strip it off
734  * @ip: the inode
735  * @dibh: the dinode buffer
736  * @bh: A buffer of pointers
737  * @top: The first pointer in the buffer
738  * @bottom: One more than the last pointer
739  * @height: the height this buffer is at
740  * @data: a pointer to a struct strip_mine
741  *
742  * Returns: errno
743  */
744
745 static int do_strip(struct gfs2_inode *ip, struct buffer_head *dibh,
746                     struct buffer_head *bh, __be64 *top, __be64 *bottom,
747                     unsigned int height, void *data)
748 {
749         struct strip_mine *sm = data;
750         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
751         struct gfs2_rgrp_list rlist;
752         u64 bn, bstart;
753         u32 blen;
754         __be64 *p;
755         unsigned int rg_blocks = 0;
756         int metadata;
757         unsigned int revokes = 0;
758         int x;
759         int error;
760
761         if (!*top)
762                 sm->sm_first = 0;
763
764         if (height != sm->sm_height)
765                 return 0;
766
767         if (sm->sm_first) {
768                 top++;
769                 sm->sm_first = 0;
770         }
771
772         metadata = (height != ip->i_height - 1);
773         if (metadata)
774                 revokes = (height) ? sdp->sd_inptrs : sdp->sd_diptrs;
775
776         error = gfs2_rindex_hold(sdp, &ip->i_alloc->al_ri_gh);
777         if (error)
778                 return error;
779
780         memset(&rlist, 0, sizeof(struct gfs2_rgrp_list));
781         bstart = 0;
782         blen = 0;
783
784         for (p = top; p < bottom; p++) {
785                 if (!*p)
786                         continue;
787
788                 bn = be64_to_cpu(*p);
789
790                 if (bstart + blen == bn)
791                         blen++;
792                 else {
793                         if (bstart)
794                                 gfs2_rlist_add(sdp, &rlist, bstart);
795
796                         bstart = bn;
797                         blen = 1;
798                 }
799         }
800
801         if (bstart)
802                 gfs2_rlist_add(sdp, &rlist, bstart);
803         else
804                 goto out; /* Nothing to do */
805
806         gfs2_rlist_alloc(&rlist, LM_ST_EXCLUSIVE);
807
808         for (x = 0; x < rlist.rl_rgrps; x++) {
809                 struct gfs2_rgrpd *rgd;
810                 rgd = rlist.rl_ghs[x].gh_gl->gl_object;
811                 rg_blocks += rgd->rd_length;
812         }
813
814         error = gfs2_glock_nq_m(rlist.rl_rgrps, rlist.rl_ghs);
815         if (error)
816                 goto out_rlist;
817
818         error = gfs2_trans_begin(sdp, rg_blocks + RES_DINODE +
819                                  RES_INDIRECT + RES_STATFS + RES_QUOTA,
820                                  revokes);
821         if (error)
822                 goto out_rg_gunlock;
823
824         down_write(&ip->i_rw_mutex);
825
826         gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, dibh, 1);
827         gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, bh, 1);
828
829         bstart = 0;
830         blen = 0;
831
832         for (p = top; p < bottom; p++) {
833                 if (!*p)
834                         continue;
835
836                 bn = be64_to_cpu(*p);
837
838                 if (bstart + blen == bn)
839                         blen++;
840                 else {
841                         if (bstart) {
842                                 if (metadata)
843                                         gfs2_free_meta(ip, bstart, blen);
844                                 else
845                                         gfs2_free_data(ip, bstart, blen);
846                         }
847
848                         bstart = bn;
849                         blen = 1;
850                 }
851
852                 *p = 0;
853                 gfs2_add_inode_blocks(&ip->i_inode, -1);
854         }
855         if (bstart) {
856                 if (metadata)
857                         gfs2_free_meta(ip, bstart, blen);
858                 else
859                         gfs2_free_data(ip, bstart, blen);
860         }
861
862         ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = CURRENT_TIME;
863
864         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
865
866         up_write(&ip->i_rw_mutex);
867
868         gfs2_trans_end(sdp);
869
870 out_rg_gunlock:
871         gfs2_glock_dq_m(rlist.rl_rgrps, rlist.rl_ghs);
872 out_rlist:
873         gfs2_rlist_free(&rlist);
874 out:
875         gfs2_glock_dq_uninit(&ip->i_alloc->al_ri_gh);
876         return error;
877 }
878
879 /**
880  * do_grow - Make a file look bigger than it is
881  * @ip: the inode
882  * @size: the size to set the file to
883  *
884  * Called with an exclusive lock on @ip.
885  *
886  * Returns: errno
887  */
888
889 static int do_grow(struct gfs2_inode *ip, u64 size)
890 {
891         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
892         struct gfs2_alloc *al;
893         struct buffer_head *dibh;
894         int error;
895
896         al = gfs2_alloc_get(ip);
897         if (!al)
898                 return -ENOMEM;
899
900         error = gfs2_quota_lock_check(ip);
901         if (error)
902                 goto out;
903
904         al->al_requested = sdp->sd_max_height + RES_DATA;
905
906         error = gfs2_inplace_reserve(ip);
907         if (error)
908                 goto out_gunlock_q;
909
910         error = gfs2_trans_begin(sdp,
911                         sdp->sd_max_height + al->al_rgd->rd_length +
912                         RES_JDATA + RES_DINODE + RES_STATFS + RES_QUOTA, 0);
913         if (error)
914                 goto out_ipres;
915
916         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
917         if (error)
918                 goto out_end_trans;
919
920         if (size > sdp->sd_sb.sb_bsize - sizeof(struct gfs2_dinode)) {
921                 if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
922                         error = gfs2_unstuff_dinode(ip, NULL);
923                         if (error)
924                                 goto out_brelse;
925                 }
926         }
927
928         ip->i_disksize = size;
929         ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = CURRENT_TIME;
930         gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, dibh, 1);
931         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
932
933 out_brelse:
934         brelse(dibh);
935 out_end_trans:
936         gfs2_trans_end(sdp);
937 out_ipres:
938         gfs2_inplace_release(ip);
939 out_gunlock_q:
940         gfs2_quota_unlock(ip);
941 out:
942         gfs2_alloc_put(ip);
943         return error;
944 }
945
946
947 /**
948  * gfs2_block_truncate_page - Deal with zeroing out data for truncate
949  *
950  * This is partly borrowed from ext3.
951  */
952 static int gfs2_block_truncate_page(struct address_space *mapping)
953 {
954         struct inode *inode = mapping->host;
955         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
956         loff_t from = inode->i_size;
957         unsigned long index = from >> PAGE_CACHE_SHIFT;
958         unsigned offset = from & (PAGE_CACHE_SIZE-1);
959         unsigned blocksize, iblock, length, pos;
960         struct buffer_head *bh;
961         struct page *page;
962         int err;
963
964         page = grab_cache_page(mapping, index);
965         if (!page)
966                 return 0;
967
968         blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
969         length = blocksize - (offset & (blocksize - 1));
970         iblock = index << (PAGE_CACHE_SHIFT - inode->i_sb->s_blocksize_bits);
971
972         if (!page_has_buffers(page))
973                 create_empty_buffers(page, blocksize, 0);
974
975         /* Find the buffer that contains "offset" */
976         bh = page_buffers(page);
977         pos = blocksize;
978         while (offset >= pos) {
979                 bh = bh->b_this_page;
980                 iblock++;
981                 pos += blocksize;
982         }
983
984         err = 0;
985
986         if (!buffer_mapped(bh)) {
987                 gfs2_block_map(inode, iblock, bh, 0);
988                 /* unmapped? It's a hole - nothing to do */
989                 if (!buffer_mapped(bh))
990                         goto unlock;
991         }
992
993         /* Ok, it's mapped. Make sure it's up-to-date */
994         if (PageUptodate(page))
995                 set_buffer_uptodate(bh);
996
997         if (!buffer_uptodate(bh)) {
998                 err = -EIO;
999                 ll_rw_block(READ, 1, &bh);
1000                 wait_on_buffer(bh);
1001                 /* Uhhuh. Read error. Complain and punt. */
1002                 if (!buffer_uptodate(bh))
1003                         goto unlock;
1004                 err = 0;
1005         }
1006
1007         if (!gfs2_is_writeback(ip))
1008                 gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, bh, 0);
1009
1010         zero_user(page, offset, length);
1011
1012 unlock:
1013         unlock_page(page);
1014         page_cache_release(page);
1015         return err;
1016 }
1017
1018 static int trunc_start(struct gfs2_inode *ip, u64 size)
1019 {
1020         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1021         struct buffer_head *dibh;
1022         int journaled = gfs2_is_jdata(ip);
1023         int error;
1024
1025         error = gfs2_trans_begin(sdp,
1026                                  RES_DINODE + (journaled ? RES_JDATA : 0), 0);
1027         if (error)
1028                 return error;
1029
1030         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
1031         if (error)
1032                 goto out;
1033
1034         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
1035                 ip->i_disksize = size;
1036                 ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = CURRENT_TIME;
1037                 gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, dibh, 1);
1038                 gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
1039                 gfs2_buffer_clear_tail(dibh, sizeof(struct gfs2_dinode) + size);
1040                 error = 1;
1041
1042         } else {
1043                 if (size & (u64)(sdp->sd_sb.sb_bsize - 1))
1044                         error = gfs2_block_truncate_page(ip->i_inode.i_mapping);
1045
1046                 if (!error) {
1047                         ip->i_disksize = size;
1048                         ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = CURRENT_TIME;
1049                         ip->i_diskflags |= GFS2_DIF_TRUNC_IN_PROG;
1050                         gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, dibh, 1);
1051                         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
1052                 }
1053         }
1054
1055         brelse(dibh);
1056
1057 out:
1058         gfs2_trans_end(sdp);
1059         return error;
1060 }
1061
1062 static int trunc_dealloc(struct gfs2_inode *ip, u64 size)
1063 {
1064         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1065         unsigned int height = ip->i_height;
1066         u64 lblock;
1067         struct metapath mp;
1068         int error;
1069
1070         if (!size)
1071                 lblock = 0;
1072         else
1073                 lblock = (size - 1) >> sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
1074
1075         find_metapath(sdp, lblock, &mp, ip->i_height);
1076         if (!gfs2_alloc_get(ip))
1077                 return -ENOMEM;
1078
1079         error = gfs2_quota_hold(ip, NO_QUOTA_CHANGE, NO_QUOTA_CHANGE);
1080         if (error)
1081                 goto out;
1082
1083         while (height--) {
1084                 struct strip_mine sm;
1085                 sm.sm_first = !!size;
1086                 sm.sm_height = height;
1087
1088                 error = recursive_scan(ip, NULL, &mp, 0, 0, 1, do_strip, &sm);
1089                 if (error)
1090                         break;
1091         }
1092
1093         gfs2_quota_unhold(ip);
1094
1095 out:
1096         gfs2_alloc_put(ip);
1097         return error;
1098 }
1099
1100 static int trunc_end(struct gfs2_inode *ip)
1101 {
1102         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1103         struct buffer_head *dibh;
1104         int error;
1105
1106         error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, 0);
1107         if (error)
1108                 return error;
1109
1110         down_write(&ip->i_rw_mutex);
1111
1112         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
1113         if (error)
1114                 goto out;
1115
1116         if (!ip->i_disksize) {
1117                 ip->i_height = 0;
1118                 ip->i_goal = ip->i_no_addr;
1119                 gfs2_buffer_clear_tail(dibh, sizeof(struct gfs2_dinode));
1120         }
1121         ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = CURRENT_TIME;
1122         ip->i_diskflags &= ~GFS2_DIF_TRUNC_IN_PROG;
1123
1124         gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, dibh, 1);
1125         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
1126         brelse(dibh);
1127
1128 out:
1129         up_write(&ip->i_rw_mutex);
1130         gfs2_trans_end(sdp);
1131         return error;
1132 }
1133
1134 /**
1135  * do_shrink - make a file smaller
1136  * @ip: the inode
1137  * @size: the size to make the file
1138  * @truncator: function to truncate the last partial block
1139  *
1140  * Called with an exclusive lock on @ip.
1141  *
1142  * Returns: errno
1143  */
1144
1145 static int do_shrink(struct gfs2_inode *ip, u64 size)
1146 {
1147         int error;
1148
1149         error = trunc_start(ip, size);
1150         if (error < 0)
1151                 return error;
1152         if (error > 0)
1153                 return 0;
1154
1155         error = trunc_dealloc(ip, size);
1156         if (!error)
1157                 error = trunc_end(ip);
1158
1159         return error;
1160 }
1161
1162 static int do_touch(struct gfs2_inode *ip, u64 size)
1163 {
1164         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1165         struct buffer_head *dibh;
1166         int error;
1167
1168         error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, 0);
1169         if (error)
1170                 return error;
1171
1172         down_write(&ip->i_rw_mutex);
1173
1174         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
1175         if (error)
1176                 goto do_touch_out;
1177
1178         ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = CURRENT_TIME;
1179         gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, dibh, 1);
1180         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
1181         brelse(dibh);
1182
1183 do_touch_out:
1184         up_write(&ip->i_rw_mutex);
1185         gfs2_trans_end(sdp);
1186         return error;
1187 }
1188
1189 /**
1190  * gfs2_truncatei - make a file a given size
1191  * @ip: the inode
1192  * @size: the size to make the file
1193  * @truncator: function to truncate the last partial block
1194  *
1195  * The file size can grow, shrink, or stay the same size.
1196  *
1197  * Returns: errno
1198  */
1199
1200 int gfs2_truncatei(struct gfs2_inode *ip, u64 size)
1201 {
1202         int error;
1203
1204         if (gfs2_assert_warn(GFS2_SB(&ip->i_inode), S_ISREG(ip->i_inode.i_mode)))
1205                 return -EINVAL;
1206
1207         if (size > ip->i_disksize)
1208                 error = do_grow(ip, size);
1209         else if (size < ip->i_disksize)
1210                 error = do_shrink(ip, size);
1211         else
1212                 /* update time stamps */
1213                 error = do_touch(ip, size);
1214
1215         return error;
1216 }
1217
1218 int gfs2_truncatei_resume(struct gfs2_inode *ip)
1219 {
1220         int error;
1221         error = trunc_dealloc(ip, ip->i_disksize);
1222         if (!error)
1223                 error = trunc_end(ip);
1224         return error;
1225 }
1226
1227 int gfs2_file_dealloc(struct gfs2_inode *ip)
1228 {
1229         return trunc_dealloc(ip, 0);
1230 }
1231
1232 /**
1233  * gfs2_write_alloc_required - figure out if a write will require an allocation
1234  * @ip: the file being written to
1235  * @offset: the offset to write to
1236  * @len: the number of bytes being written
1237  * @alloc_required: set to 1 if an alloc is required, 0 otherwise
1238  *
1239  * Returns: errno
1240  */
1241
1242 int gfs2_write_alloc_required(struct gfs2_inode *ip, u64 offset,
1243                               unsigned int len, int *alloc_required)
1244 {
1245         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1246         struct buffer_head bh;
1247         unsigned int shift;
1248         u64 lblock, lblock_stop, size;
1249         u64 end_of_file;
1250
1251         *alloc_required = 0;
1252
1253         if (!len)
1254                 return 0;
1255
1256         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
1257                 if (offset + len >
1258                     sdp->sd_sb.sb_bsize - sizeof(struct gfs2_dinode))
1259                         *alloc_required = 1;
1260                 return 0;
1261         }
1262
1263         *alloc_required = 1;
1264         shift = sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
1265         BUG_ON(gfs2_is_dir(ip));
1266         end_of_file = (ip->i_disksize + sdp->sd_sb.sb_bsize - 1) >> shift;
1267         lblock = offset >> shift;
1268         lblock_stop = (offset + len + sdp->sd_sb.sb_bsize - 1) >> shift;
1269         if (lblock_stop > end_of_file)
1270                 return 0;
1271
1272         size = (lblock_stop - lblock) << shift;
1273         do {
1274                 bh.b_state = 0;
1275                 bh.b_size = size;
1276                 gfs2_block_map(&ip->i_inode, lblock, &bh, 0);
1277                 if (!buffer_mapped(&bh))
1278                         return 0;
1279                 size -= bh.b_size;
1280                 lblock += (bh.b_size >> ip->i_inode.i_blkbits);
1281         } while(size > 0);
1282
1283         *alloc_required = 0;
1284         return 0;
1285 }
1286