git.oblomov.eu Git - linux-2.6/blob - fs/ocfs2/localalloc.c

   1 /* -*- mode: c; c-basic-offset: 8; -*-
   2  * vim: noexpandtab sw=8 ts=8 sts=0:
   3  *
   4  * localalloc.c
   5  *
   6  * Node local data allocation
   7  *
   8  * Copyright (C) 2002, 2004 Oracle.  All rights reserved.
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  11  * modify it under the terms of the GNU General Public
  12  * License as published by the Free Software Foundation; either
  13  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  14  *
  15  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  18  * General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU General Public
  21  * License along with this program; if not, write to the
  22  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  23  * Boston, MA 021110-1307, USA.
  24  */
  25
  26 #include <linux/fs.h>
  27 #include <linux/types.h>
  28 #include <linux/slab.h>
  29 #include <linux/highmem.h>
  30 #include <linux/bitops.h>
  31 #include <linux/debugfs.h>
  32
  33 #define MLOG_MASK_PREFIX ML_DISK_ALLOC
  34 #include <cluster/masklog.h>
  35
  36 #include "ocfs2.h"
  37
  38 #include "alloc.h"
  39 #include "blockcheck.h"
  40 #include "dlmglue.h"
  41 #include "inode.h"
  42 #include "journal.h"
  43 #include "localalloc.h"
  44 #include "suballoc.h"
  45 #include "super.h"
  46 #include "sysfile.h"
  47
  48 #include "buffer_head_io.h"
  49
  50 #define OCFS2_LOCAL_ALLOC(dinode)       (&((dinode)->id2.i_lab))
  51
  52 static u32 ocfs2_local_alloc_count_bits(struct ocfs2_dinode *alloc);
  53
  54 static int ocfs2_local_alloc_find_clear_bits(struct ocfs2_super *osb,
  55                                              struct ocfs2_dinode *alloc,
  56                                              u32 numbits);
  57
  58 static void ocfs2_clear_local_alloc(struct ocfs2_dinode *alloc);
  59
  60 static int ocfs2_sync_local_to_main(struct ocfs2_super *osb,
  61                                     handle_t *handle,
  62                                     struct ocfs2_dinode *alloc,
  63                                     struct inode *main_bm_inode,
  64                                     struct buffer_head *main_bm_bh);
  65
  66 static int ocfs2_local_alloc_reserve_for_window(struct ocfs2_super *osb,
  67                                                 struct ocfs2_alloc_context **ac,
  68                                                 struct inode **bitmap_inode,
  69                                                 struct buffer_head **bitmap_bh);
  70
  71 static int ocfs2_local_alloc_new_window(struct ocfs2_super *osb,
  72                                         handle_t *handle,
  73                                         struct ocfs2_alloc_context *ac);
  74
  75 static int ocfs2_local_alloc_slide_window(struct ocfs2_super *osb,
  76                                           struct inode *local_alloc_inode);
  77
  78 #ifdef CONFIG_OCFS2_FS_STATS
  79
  80 static int ocfs2_la_debug_open(struct inode *inode, struct file *file)
  81 {
  82         file->private_data = inode->i_private;
  83         return 0;
  84 }
  85
  86 #define LA_DEBUG_BUF_SZ PAGE_CACHE_SIZE
  87 #define LA_DEBUG_VER    1
  88 static ssize_t ocfs2_la_debug_read(struct file *file, char __user *userbuf,
  89                                    size_t count, loff_t *ppos)
  90 {
  91         static DEFINE_MUTEX(la_debug_mutex);
  92         struct ocfs2_super *osb = file->private_data;
  93         int written, ret;
  94         char *buf = osb->local_alloc_debug_buf;
  95
  96         mutex_lock(&la_debug_mutex);
  97         memset(buf, 0, LA_DEBUG_BUF_SZ);
  98
  99         written = snprintf(buf, LA_DEBUG_BUF_SZ,
 100                            "0x%x\t0x%llx\t%u\t%u\t0x%x\n",
 101                            LA_DEBUG_VER,
 102                            (unsigned long long)osb->la_last_gd,
 103                            osb->local_alloc_default_bits,
 104                            osb->local_alloc_bits, osb->local_alloc_state);
 105
 106         ret = simple_read_from_buffer(userbuf, count, ppos, buf, written);
 107
 108         mutex_unlock(&la_debug_mutex);
 109         return ret;
 110 }
 111
 112 static const struct file_operations ocfs2_la_debug_fops = {
 113         .open =         ocfs2_la_debug_open,
 114         .read =         ocfs2_la_debug_read,
 115 };
 116
 117 static void ocfs2_init_la_debug(struct ocfs2_super *osb)
 118 {
 119         osb->local_alloc_debug_buf = kmalloc(LA_DEBUG_BUF_SZ, GFP_NOFS);
 120         if (!osb->local_alloc_debug_buf)
 121                 return;
 122
 123         osb->local_alloc_debug = debugfs_create_file("local_alloc_stats",
 124                                                      S_IFREG|S_IRUSR,
 125                                                      osb->osb_debug_root,
 126                                                      osb,
 127                                                      &ocfs2_la_debug_fops);
 128         if (!osb->local_alloc_debug) {
 129                 kfree(osb->local_alloc_debug_buf);
 130                 osb->local_alloc_debug_buf = NULL;
 131         }
 132 }
 133
 134 static void ocfs2_shutdown_la_debug(struct ocfs2_super *osb)
 135 {
 136         if (osb->local_alloc_debug)
 137                 debugfs_remove(osb->local_alloc_debug);
 138
 139         if (osb->local_alloc_debug_buf)
 140                 kfree(osb->local_alloc_debug_buf);
 141
 142         osb->local_alloc_debug_buf = NULL;
 143         osb->local_alloc_debug = NULL;
 144 }
 145 #else   /* CONFIG_OCFS2_FS_STATS */
 146 static void ocfs2_init_la_debug(struct ocfs2_super *osb)
 147 {
 148         return;
 149 }
 150 static void ocfs2_shutdown_la_debug(struct ocfs2_super *osb)
 151 {
 152         return;
 153 }
 154 #endif
 155
 156 static inline int ocfs2_la_state_enabled(struct ocfs2_super *osb)
 157 {
 158         return (osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_THROTTLED ||
 159                 osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_ENABLED);
 160 }
 161
 162 void ocfs2_local_alloc_seen_free_bits(struct ocfs2_super *osb,
 163                                       unsigned int num_clusters)
 164 {
 165         spin_lock(&osb->osb_lock);
 166         if (osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_DISABLED ||
 167             osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_THROTTLED)
 168                 if (num_clusters >= osb->local_alloc_default_bits) {
 169                         cancel_delayed_work(&osb->la_enable_wq);
 170                         osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_ENABLED;
 171                 }
 172         spin_unlock(&osb->osb_lock);
 173 }
 174
 175 void ocfs2_la_enable_worker(struct work_struct *work)
 176 {
 177         struct ocfs2_super *osb =
 178                 container_of(work, struct ocfs2_super,
 179                              la_enable_wq.work);
 180         spin_lock(&osb->osb_lock);
 181         osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_ENABLED;
 182         spin_unlock(&osb->osb_lock);
 183 }
 184
 185 /*
 186  * Tell us whether a given allocation should use the local alloc
 187  * file. Otherwise, it has to go to the main bitmap.
 188  *
 189  * This function does semi-dirty reads of local alloc size and state!
 190  * This is ok however, as the values are re-checked once under mutex.
 191  */
 192 int ocfs2_alloc_should_use_local(struct ocfs2_super *osb, u64 bits)
 193 {
 194         int ret = 0;
 195         int la_bits;
 196
 197         spin_lock(&osb->osb_lock);
 198         la_bits = osb->local_alloc_bits;
 199
 200         if (!ocfs2_la_state_enabled(osb))
 201                 goto bail;
 202
 203         /* la_bits should be at least twice the size (in clusters) of
 204          * a new block group. We want to be sure block group
 205          * allocations go through the local alloc, so allow an
 206          * allocation to take up to half the bitmap. */
 207         if (bits > (la_bits / 2))
 208                 goto bail;
 209
 210         ret = 1;
 211 bail:
 212         mlog(0, "state=%d, bits=%llu, la_bits=%d, ret=%d\n",
 213              osb->local_alloc_state, (unsigned long long)bits, la_bits, ret);
 214         spin_unlock(&osb->osb_lock);
 215         return ret;
 216 }
 217
 218 int ocfs2_load_local_alloc(struct ocfs2_super *osb)
 219 {
 220         int status = 0;
 221         struct ocfs2_dinode *alloc = NULL;
 222         struct buffer_head *alloc_bh = NULL;
 223         u32 num_used;
 224         struct inode *inode = NULL;
 225         struct ocfs2_local_alloc *la;
 226
 227         mlog_entry_void();
 228
 229         ocfs2_init_la_debug(osb);
 230
 231         if (osb->local_alloc_bits == 0)
 232                 goto bail;
 233
 234         if (osb->local_alloc_bits >= osb->bitmap_cpg) {
 235                 mlog(ML_NOTICE, "Requested local alloc window %d is larger "
 236                      "than max possible %u. Using defaults.\n",
 237                      osb->local_alloc_bits, (osb->bitmap_cpg - 1));
 238                 osb->local_alloc_bits =
 239                         ocfs2_megabytes_to_clusters(osb->sb,
 240                                                     OCFS2_DEFAULT_LOCAL_ALLOC_SIZE);
 241         }
 242
 243         /* read the alloc off disk */
 244         inode = ocfs2_get_system_file_inode(osb, LOCAL_ALLOC_SYSTEM_INODE,
 245                                             osb->slot_num);
 246         if (!inode) {
 247                 status = -EINVAL;
 248                 mlog_errno(status);
 249                 goto bail;
 250         }
 251
 252         status = ocfs2_read_inode_block_full(inode, &alloc_bh,
 253                                              OCFS2_BH_IGNORE_CACHE);
 254         if (status < 0) {
 255                 mlog_errno(status);
 256                 goto bail;
 257         }
 258
 259         alloc = (struct ocfs2_dinode *) alloc_bh->b_data;
 260         la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);
 261
 262         if (!(le32_to_cpu(alloc->i_flags) &
 263             (OCFS2_LOCAL_ALLOC_FL|OCFS2_BITMAP_FL))) {
 264                 mlog(ML_ERROR, "Invalid local alloc inode, %llu\n",
 265                      (unsigned long long)OCFS2_I(inode)->ip_blkno);
 266                 status = -EINVAL;
 267                 goto bail;
 268         }
 269
 270         if ((la->la_size == 0) ||
 271             (le16_to_cpu(la->la_size) > ocfs2_local_alloc_size(inode->i_sb))) {
 272                 mlog(ML_ERROR, "Local alloc size is invalid (la_size = %u)\n",
 273                      le16_to_cpu(la->la_size));
 274                 status = -EINVAL;
 275                 goto bail;
 276         }
 277
 278         /* do a little verification. */
 279         num_used = ocfs2_local_alloc_count_bits(alloc);
 280
 281         /* hopefully the local alloc has always been recovered before
 282          * we load it. */
 283         if (num_used
 284             || alloc->id1.bitmap1.i_used
 285             || alloc->id1.bitmap1.i_total
 286             || la->la_bm_off)
 287                 mlog(ML_ERROR, "Local alloc hasn't been recovered!\n"
 288                      "found = %u, set = %u, taken = %u, off = %u\n",
 289                      num_used, le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used),
 290                      le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total),
 291                      OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc)->la_bm_off);
 292
 293         osb->local_alloc_bh = alloc_bh;
 294         osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_ENABLED;
 295
 296 bail:
 297         if (status < 0)
 298                 brelse(alloc_bh);
 299         if (inode)
 300                 iput(inode);
 301
 302         if (status < 0)
 303                 ocfs2_shutdown_la_debug(osb);
 304
 305         mlog(0, "Local alloc window bits = %d\n", osb->local_alloc_bits);
 306
 307         mlog_exit(status);
 308         return status;
 309 }
 310
 311 /*
 312  * return any unused bits to the bitmap and write out a clean
 313  * local_alloc.
 314  *
 315  * local_alloc_bh is optional. If not passed, we will simply use the
 316  * one off osb. If you do pass it however, be warned that it *will* be
 317  * returned brelse'd and NULL'd out.*/
 318 void ocfs2_shutdown_local_alloc(struct ocfs2_super *osb)
 319 {
 320         int status;
 321         handle_t *handle;
 322         struct inode *local_alloc_inode = NULL;
 323         struct buffer_head *bh = NULL;
 324         struct buffer_head *main_bm_bh = NULL;
 325         struct inode *main_bm_inode = NULL;
 326         struct ocfs2_dinode *alloc_copy = NULL;
 327         struct ocfs2_dinode *alloc = NULL;
 328
 329         mlog_entry_void();
 330
 331         cancel_delayed_work(&osb->la_enable_wq);
 332         flush_workqueue(ocfs2_wq);
 333
 334         ocfs2_shutdown_la_debug(osb);
 335
 336         if (osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_UNUSED)
 337                 goto out;
 338
 339         local_alloc_inode =
 340                 ocfs2_get_system_file_inode(osb,
 341                                             LOCAL_ALLOC_SYSTEM_INODE,
 342                                             osb->slot_num);
 343         if (!local_alloc_inode) {
 344                 status = -ENOENT;
 345                 mlog_errno(status);
 346                 goto out;
 347         }
 348
 349         osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_DISABLED;
 350
 351         main_bm_inode = ocfs2_get_system_file_inode(osb,
 352                                                     GLOBAL_BITMAP_SYSTEM_INODE,
 353                                                     OCFS2_INVALID_SLOT);
 354         if (!main_bm_inode) {
 355                 status = -EINVAL;
 356                 mlog_errno(status);
 357                 goto out;
 358         }
 359
 360         mutex_lock(&main_bm_inode->i_mutex);
 361
 362         status = ocfs2_inode_lock(main_bm_inode, &main_bm_bh, 1);
 363         if (status < 0) {
 364                 mlog_errno(status);
 365                 goto out_mutex;
 366         }
 367
 368         /* WINDOW_MOVE_CREDITS is a bit heavy... */
 369         handle = ocfs2_start_trans(osb, OCFS2_WINDOW_MOVE_CREDITS);
 370         if (IS_ERR(handle)) {
 371                 mlog_errno(PTR_ERR(handle));
 372                 handle = NULL;
 373                 goto out_unlock;
 374         }
 375
 376         bh = osb->local_alloc_bh;
 377         alloc = (struct ocfs2_dinode *) bh->b_data;
 378
 379         alloc_copy = kmalloc(bh->b_size, GFP_NOFS);
 380         if (!alloc_copy) {
 381                 status = -ENOMEM;
 382                 goto out_commit;
 383         }
 384         memcpy(alloc_copy, alloc, bh->b_size);
 385
 386         status = ocfs2_journal_access_di(handle, local_alloc_inode, bh,
 387                                          OCFS2_JOURNAL_ACCESS_WRITE);
 388         if (status < 0) {
 389                 mlog_errno(status);
 390                 goto out_commit;
 391         }
 392
 393         ocfs2_clear_local_alloc(alloc);
 394
 395         status = ocfs2_journal_dirty(handle, bh);
 396         if (status < 0) {
 397                 mlog_errno(status);
 398                 goto out_commit;
 399         }
 400
 401         brelse(bh);
 402         osb->local_alloc_bh = NULL;
 403         osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_UNUSED;
 404
 405         status = ocfs2_sync_local_to_main(osb, handle, alloc_copy,
 406                                           main_bm_inode, main_bm_bh);
 407         if (status < 0)
 408                 mlog_errno(status);
 409
 410 out_commit:
 411         ocfs2_commit_trans(osb, handle);
 412
 413 out_unlock:
 414         brelse(main_bm_bh);
 415
 416         ocfs2_inode_unlock(main_bm_inode, 1);
 417
 418 out_mutex:
 419         mutex_unlock(&main_bm_inode->i_mutex);
 420         iput(main_bm_inode);
 421
 422 out:
 423         if (local_alloc_inode)
 424                 iput(local_alloc_inode);
 425
 426         if (alloc_copy)
 427                 kfree(alloc_copy);
 428
 429         mlog_exit_void();
 430 }
 431
 432 /*
 433  * We want to free the bitmap bits outside of any recovery context as
 434  * we'll need a cluster lock to do so, but we must clear the local
 435  * alloc before giving up the recovered nodes journal. To solve this,
 436  * we kmalloc a copy of the local alloc before it's change for the
 437  * caller to process with ocfs2_complete_local_alloc_recovery
 438  */
 439 int ocfs2_begin_local_alloc_recovery(struct ocfs2_super *osb,
 440                                      int slot_num,
 441                                      struct ocfs2_dinode **alloc_copy)
 442 {
 443         int status = 0;
 444         struct buffer_head *alloc_bh = NULL;
 445         struct inode *inode = NULL;
 446         struct ocfs2_dinode *alloc;
 447
 448         mlog_entry("(slot_num = %d)\n", slot_num);
 449
 450         *alloc_copy = NULL;
 451
 452         inode = ocfs2_get_system_file_inode(osb,
 453                                             LOCAL_ALLOC_SYSTEM_INODE,
 454                                             slot_num);
 455         if (!inode) {
 456                 status = -EINVAL;
 457                 mlog_errno(status);
 458                 goto bail;
 459         }
 460
 461         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 462
 463         status = ocfs2_read_inode_block_full(inode, &alloc_bh,
 464                                              OCFS2_BH_IGNORE_CACHE);
 465         if (status < 0) {
 466                 mlog_errno(status);
 467                 goto bail;
 468         }
 469
 470         *alloc_copy = kmalloc(alloc_bh->b_size, GFP_KERNEL);
 471         if (!(*alloc_copy)) {
 472                 status = -ENOMEM;
 473                 goto bail;
 474         }
 475         memcpy((*alloc_copy), alloc_bh->b_data, alloc_bh->b_size);
 476
 477         alloc = (struct ocfs2_dinode *) alloc_bh->b_data;
 478         ocfs2_clear_local_alloc(alloc);
 479
 480         ocfs2_compute_meta_ecc(osb->sb, alloc_bh->b_data, &alloc->i_check);
 481         status = ocfs2_write_block(osb, alloc_bh, inode);
 482         if (status < 0)
 483                 mlog_errno(status);
 484
 485 bail:
 486         if ((status < 0) && (*alloc_copy)) {
 487                 kfree(*alloc_copy);
 488                 *alloc_copy = NULL;
 489         }
 490
 491         brelse(alloc_bh);
 492
 493         if (inode) {
 494                 mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 495                 iput(inode);
 496         }
 497
 498         mlog_exit(status);
 499         return status;
 500 }
 501
 502 /*
 503  * Step 2: By now, we've completed the journal recovery, we've stamped
 504  * a clean local alloc on disk and dropped the node out of the
 505  * recovery map. Dlm locks will no longer stall, so lets clear out the
 506  * main bitmap.
 507  */
 508 int ocfs2_complete_local_alloc_recovery(struct ocfs2_super *osb,
 509                                         struct ocfs2_dinode *alloc)
 510 {
 511         int status;
 512         handle_t *handle;
 513         struct buffer_head *main_bm_bh = NULL;
 514         struct inode *main_bm_inode;
 515
 516         mlog_entry_void();
 517
 518         main_bm_inode = ocfs2_get_system_file_inode(osb,
 519                                                     GLOBAL_BITMAP_SYSTEM_INODE,
 520                                                     OCFS2_INVALID_SLOT);
 521         if (!main_bm_inode) {
 522                 status = -EINVAL;
 523                 mlog_errno(status);
 524                 goto out;
 525         }
 526
 527         mutex_lock(&main_bm_inode->i_mutex);
 528
 529         status = ocfs2_inode_lock(main_bm_inode, &main_bm_bh, 1);
 530         if (status < 0) {
 531                 mlog_errno(status);
 532                 goto out_mutex;
 533         }
 534
 535         handle = ocfs2_start_trans(osb, OCFS2_WINDOW_MOVE_CREDITS);
 536         if (IS_ERR(handle)) {
 537                 status = PTR_ERR(handle);
 538                 handle = NULL;
 539                 mlog_errno(status);
 540                 goto out_unlock;
 541         }
 542
 543         /* we want the bitmap change to be recorded on disk asap */
 544         handle->h_sync = 1;
 545
 546         status = ocfs2_sync_local_to_main(osb, handle, alloc,
 547                                           main_bm_inode, main_bm_bh);
 548         if (status < 0)
 549                 mlog_errno(status);
 550
 551         ocfs2_commit_trans(osb, handle);
 552
 553 out_unlock:
 554         ocfs2_inode_unlock(main_bm_inode, 1);
 555
 556 out_mutex:
 557         mutex_unlock(&main_bm_inode->i_mutex);
 558
 559         brelse(main_bm_bh);
 560
 561         iput(main_bm_inode);
 562
 563 out:
 564         if (!status)
 565                 ocfs2_init_inode_steal_slot(osb);
 566         mlog_exit(status);
 567         return status;
 568 }
 569
 570 /* Check to see if the local alloc window is within ac->ac_max_block */
 571 static int ocfs2_local_alloc_in_range(struct inode *inode,
 572                                       struct ocfs2_alloc_context *ac,
 573                                       u32 bits_wanted)
 574 {
 575         struct ocfs2_super *osb = OCFS2_SB(inode->i_sb);
 576         struct ocfs2_dinode *alloc;
 577         struct ocfs2_local_alloc *la;
 578         int start;
 579         u64 block_off;
 580
 581         if (!ac->ac_max_block)
 582                 return 1;
 583
 584         alloc = (struct ocfs2_dinode *) osb->local_alloc_bh->b_data;
 585         la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);
 586
 587         start = ocfs2_local_alloc_find_clear_bits(osb, alloc, bits_wanted);
 588         if (start == -1) {
 589                 mlog_errno(-ENOSPC);
 590                 return 0;
 591         }
 592
 593         /*
 594          * Converting (bm_off + start + bits_wanted) to blocks gives us
 595          * the blkno just past our actual allocation.  This is perfect
 596          * to compare with ac_max_block.
 597          */
 598         block_off = ocfs2_clusters_to_blocks(inode->i_sb,
 599                                              le32_to_cpu(la->la_bm_off) +
 600                                              start + bits_wanted);
 601         mlog(0, "Checking %llu against %llu\n",
 602              (unsigned long long)block_off,
 603              (unsigned long long)ac->ac_max_block);
 604         if (block_off > ac->ac_max_block)
 605                 return 0;
 606
 607         return 1;
 608 }
 609
 610 /*
 611  * make sure we've got at least bits_wanted contiguous bits in the
 612  * local alloc. You lose them when you drop i_mutex.
 613  *
 614  * We will add ourselves to the transaction passed in, but may start
 615  * our own in order to shift windows.
 616  */
 617 int ocfs2_reserve_local_alloc_bits(struct ocfs2_super *osb,
 618                                    u32 bits_wanted,
 619                                    struct ocfs2_alloc_context *ac)
 620 {
 621         int status;
 622         struct ocfs2_dinode *alloc;
 623         struct inode *local_alloc_inode;
 624         unsigned int free_bits;
 625
 626         mlog_entry_void();
 627
 628         BUG_ON(!ac);
 629
 630         local_alloc_inode =
 631                 ocfs2_get_system_file_inode(osb,
 632                                             LOCAL_ALLOC_SYSTEM_INODE,
 633                                             osb->slot_num);
 634         if (!local_alloc_inode) {
 635                 status = -ENOENT;
 636                 mlog_errno(status);
 637                 goto bail;
 638         }
 639
 640         mutex_lock(&local_alloc_inode->i_mutex);
 641
 642         /*
 643          * We must double check state and allocator bits because
 644          * another process may have changed them while holding i_mutex.
 645          */
 646         spin_lock(&osb->osb_lock);
 647         if (!ocfs2_la_state_enabled(osb) ||
 648             (bits_wanted > osb->local_alloc_bits)) {
 649                 spin_unlock(&osb->osb_lock);
 650                 status = -ENOSPC;
 651                 goto bail;
 652         }
 653         spin_unlock(&osb->osb_lock);
 654
 655         alloc = (struct ocfs2_dinode *) osb->local_alloc_bh->b_data;
 656
 657 #ifdef CONFIG_OCFS2_DEBUG_FS
 658         if (le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used) !=
 659             ocfs2_local_alloc_count_bits(alloc)) {
 660                 ocfs2_error(osb->sb, "local alloc inode %llu says it has "
 661                             "%u free bits, but a count shows %u",
 662                             (unsigned long long)le64_to_cpu(alloc->i_blkno),
 663                             le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used),
 664                             ocfs2_local_alloc_count_bits(alloc));
 665                 status = -EIO;
 666                 goto bail;
 667         }
 668 #endif
 669
 670         free_bits = le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total) -
 671                 le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used);
 672         if (bits_wanted > free_bits) {
 673                 /* uhoh, window change time. */
 674                 status =
 675                         ocfs2_local_alloc_slide_window(osb, local_alloc_inode);
 676                 if (status < 0) {
 677                         if (status != -ENOSPC)
 678                                 mlog_errno(status);
 679                         goto bail;
 680                 }
 681
 682                 /*
 683                  * Under certain conditions, the window slide code
 684                  * might have reduced the number of bits available or
 685                  * disabled the the local alloc entirely. Re-check
 686                  * here and return -ENOSPC if necessary.
 687                  */
 688                 status = -ENOSPC;
 689                 if (!ocfs2_la_state_enabled(osb))
 690                         goto bail;
 691
 692                 free_bits = le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total) -
 693                         le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used);
 694                 if (bits_wanted > free_bits)
 695                         goto bail;
 696         }
 697
 698         if (ac->ac_max_block)
 699                 mlog(0, "Calling in_range for max block %llu\n",
 700                      (unsigned long long)ac->ac_max_block);
 701
 702         if (!ocfs2_local_alloc_in_range(local_alloc_inode, ac,
 703                                         bits_wanted)) {
 704                 /*
 705                  * The window is outside ac->ac_max_block.
 706                  * This errno tells the caller to keep localalloc enabled
 707                  * but to get the allocation from the main bitmap.
 708                  */
 709                 status = -EFBIG;
 710                 goto bail;
 711         }
 712
 713         ac->ac_inode = local_alloc_inode;
 714         /* We should never use localalloc from another slot */
 715         ac->ac_alloc_slot = osb->slot_num;
 716         ac->ac_which = OCFS2_AC_USE_LOCAL;
 717         get_bh(osb->local_alloc_bh);
 718         ac->ac_bh = osb->local_alloc_bh;
 719         status = 0;
 720 bail:
 721         if (status < 0 && local_alloc_inode) {
 722                 mutex_unlock(&local_alloc_inode->i_mutex);
 723                 iput(local_alloc_inode);
 724         }
 725
 726         mlog(0, "bits=%d, slot=%d, ret=%d\n", bits_wanted, osb->slot_num,
 727              status);
 728
 729         mlog_exit(status);
 730         return status;
 731 }
 732
 733 int ocfs2_claim_local_alloc_bits(struct ocfs2_super *osb,
 734                                  handle_t *handle,
 735                                  struct ocfs2_alloc_context *ac,
 736                                  u32 bits_wanted,
 737                                  u32 *bit_off,
 738                                  u32 *num_bits)
 739 {
 740         int status, start;
 741         struct inode *local_alloc_inode;
 742         void *bitmap;
 743         struct ocfs2_dinode *alloc;
 744         struct ocfs2_local_alloc *la;
 745
 746         mlog_entry_void();
 747         BUG_ON(ac->ac_which != OCFS2_AC_USE_LOCAL);
 748
 749         local_alloc_inode = ac->ac_inode;
 750         alloc = (struct ocfs2_dinode *) osb->local_alloc_bh->b_data;
 751         la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);
 752
 753         start = ocfs2_local_alloc_find_clear_bits(osb, alloc, bits_wanted);
 754         if (start == -1) {
 755                 /* TODO: Shouldn't we just BUG here? */
 756                 status = -ENOSPC;
 757                 mlog_errno(status);
 758                 goto bail;
 759         }
 760
 761         bitmap = la->la_bitmap;
 762         *bit_off = le32_to_cpu(la->la_bm_off) + start;
 763         /* local alloc is always contiguous by nature -- we never
 764          * delete bits from it! */
 765         *num_bits = bits_wanted;
 766
 767         status = ocfs2_journal_access_di(handle, local_alloc_inode,
 768                                          osb->local_alloc_bh,
 769                                          OCFS2_JOURNAL_ACCESS_WRITE);
 770         if (status < 0) {
 771                 mlog_errno(status);
 772                 goto bail;
 773         }
 774
 775         while(bits_wanted--)
 776                 ocfs2_set_bit(start++, bitmap);
 777
 778         le32_add_cpu(&alloc->id1.bitmap1.i_used, *num_bits);
 779
 780         status = ocfs2_journal_dirty(handle, osb->local_alloc_bh);
 781         if (status < 0) {
 782                 mlog_errno(status);
 783                 goto bail;
 784         }
 785
 786         status = 0;
 787 bail:
 788         mlog_exit(status);
 789         return status;
 790 }
 791
 792 static u32 ocfs2_local_alloc_count_bits(struct ocfs2_dinode *alloc)
 793 {
 794         int i;
 795         u8 *buffer;
 796         u32 count = 0;
 797         struct ocfs2_local_alloc *la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);
 798
 799         mlog_entry_void();
 800
 801         buffer = la->la_bitmap;
 802         for (i = 0; i < le16_to_cpu(la->la_size); i++)
 803                 count += hweight8(buffer[i]);
 804
 805         mlog_exit(count);
 806         return count;
 807 }
 808
 809 static int ocfs2_local_alloc_find_clear_bits(struct ocfs2_super *osb,
 810                                              struct ocfs2_dinode *alloc,
 811                                              u32 numbits)
 812 {
 813         int numfound, bitoff, left, startoff, lastzero;
 814         void *bitmap = NULL;
 815
 816         mlog_entry("(numbits wanted = %u)\n", numbits);
 817
 818         if (!alloc->id1.bitmap1.i_total) {
 819                 mlog(0, "No bits in my window!\n");
 820                 bitoff = -1;
 821                 goto bail;
 822         }
 823
 824         bitmap = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc)->la_bitmap;
 825
 826         numfound = bitoff = startoff = 0;
 827         lastzero = -1;
 828         left = le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total);
 829         while ((bitoff = ocfs2_find_next_zero_bit(bitmap, left, startoff)) != -1) {
 830                 if (bitoff == left) {
 831                         /* mlog(0, "bitoff (%d) == left", bitoff); */
 832                         break;
 833                 }
 834                 /* mlog(0, "Found a zero: bitoff = %d, startoff = %d, "
 835                    "numfound = %d\n", bitoff, startoff, numfound);*/
 836
 837                 /* Ok, we found a zero bit... is it contig. or do we
 838                  * start over?*/
 839                 if (bitoff == startoff) {
 840                         /* we found a zero */
 841                         numfound++;
 842                         startoff++;
 843                 } else {
 844                         /* got a zero after some ones */
 845                         numfound = 1;
 846                         startoff = bitoff+1;
 847                 }
 848                 /* we got everything we needed */
 849                 if (numfound == numbits) {
 850                         /* mlog(0, "Found it all!\n"); */
 851                         break;
 852                 }
 853         }
 854
 855         mlog(0, "Exiting loop, bitoff = %d, numfound = %d\n", bitoff,
 856              numfound);
 857
 858         if (numfound == numbits)
 859                 bitoff = startoff - numfound;
 860         else
 861                 bitoff = -1;
 862
 863 bail:
 864         mlog_exit(bitoff);
 865         return bitoff;
 866 }
 867
 868 static void ocfs2_clear_local_alloc(struct ocfs2_dinode *alloc)
 869 {
 870         struct ocfs2_local_alloc *la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);
 871         int i;
 872         mlog_entry_void();
 873
 874         alloc->id1.bitmap1.i_total = 0;
 875         alloc->id1.bitmap1.i_used = 0;
 876         la->la_bm_off = 0;
 877         for(i = 0; i < le16_to_cpu(la->la_size); i++)
 878                 la->la_bitmap[i] = 0;
 879
 880         mlog_exit_void();
 881 }
 882
 883 #if 0
 884 /* turn this on and uncomment below to aid debugging window shifts. */
 885 static void ocfs2_verify_zero_bits(unsigned long *bitmap,
 886                                    unsigned int start,
 887                                    unsigned int count)
 888 {
 889         unsigned int tmp = count;
 890         while(tmp--) {
 891                 if (ocfs2_test_bit(start + tmp, bitmap)) {
 892                         printk("ocfs2_verify_zero_bits: start = %u, count = "
 893                                "%u\n", start, count);
 894                         printk("ocfs2_verify_zero_bits: bit %u is set!",
 895                                start + tmp);
 896                         BUG();
 897                 }
 898         }
 899 }
 900 #endif
 901
 902 /*
 903  * sync the local alloc to main bitmap.
 904  *
 905  * assumes you've already locked the main bitmap -- the bitmap inode
 906  * passed is used for caching.
 907  */
 908 static int ocfs2_sync_local_to_main(struct ocfs2_super *osb,
 909                                     handle_t *handle,
 910                                     struct ocfs2_dinode *alloc,
 911                                     struct inode *main_bm_inode,
 912                                     struct buffer_head *main_bm_bh)
 913 {
 914         int status = 0;
 915         int bit_off, left, count, start;
 916         u64 la_start_blk;
 917         u64 blkno;
 918         void *bitmap;
 919         struct ocfs2_local_alloc *la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);
 920
 921         mlog_entry("total = %u, used = %u\n",
 922                    le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total),
 923                    le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used));
 924
 925         if (!alloc->id1.bitmap1.i_total) {
 926                 mlog(0, "nothing to sync!\n");
 927                 goto bail;
 928         }
 929
 930         if (le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used) ==
 931             le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total)) {
 932                 mlog(0, "all bits were taken!\n");
 933                 goto bail;
 934         }
 935
 936         la_start_blk = ocfs2_clusters_to_blocks(osb->sb,
 937                                                 le32_to_cpu(la->la_bm_off));
 938         bitmap = la->la_bitmap;
 939         start = count = bit_off = 0;
 940         left = le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total);
 941
 942         while ((bit_off = ocfs2_find_next_zero_bit(bitmap, left, start))
 943                != -1) {
 944                 if ((bit_off < left) && (bit_off == start)) {
 945                         count++;
 946                         start++;
 947                         continue;
 948                 }
 949                 if (count) {
 950                         blkno = la_start_blk +
 951                                 ocfs2_clusters_to_blocks(osb->sb,
 952                                                          start - count);
 953
 954                         mlog(0, "freeing %u bits starting at local alloc bit "
 955                              "%u (la_start_blk = %llu, blkno = %llu)\n",
 956                              count, start - count,
 957                              (unsigned long long)la_start_blk,
 958                              (unsigned long long)blkno);
 959
 960                         status = ocfs2_free_clusters(handle, main_bm_inode,
 961                                                      main_bm_bh, blkno, count);
 962                         if (status < 0) {
 963                                 mlog_errno(status);
 964                                 goto bail;
 965                         }
 966                 }
 967                 if (bit_off >= left)
 968                         break;
 969                 count = 1;
 970                 start = bit_off + 1;
 971         }
 972
 973 bail:
 974         mlog_exit(status);
 975         return status;
 976 }
 977
 978 enum ocfs2_la_event {
 979         OCFS2_LA_EVENT_SLIDE,           /* Normal window slide. */
 980         OCFS2_LA_EVENT_FRAGMENTED,      /* The global bitmap has
 981                                          * enough bits theoretically
 982                                          * free, but a contiguous
 983                                          * allocation could not be
 984                                          * found. */
 985         OCFS2_LA_EVENT_ENOSPC,          /* Global bitmap doesn't have
 986                                          * enough bits free to satisfy
 987                                          * our request. */
 988 };
 989 #define OCFS2_LA_ENABLE_INTERVAL (30 * HZ)
 990 /*
 991  * Given an event, calculate the size of our next local alloc window.
 992  *
 993  * This should always be called under i_mutex of the local alloc inode
 994  * so that local alloc disabling doesn't race with processes trying to
 995  * use the allocator.
 996  *
 997  * Returns the state which the local alloc was left in. This value can
 998  * be ignored by some paths.
 999  */
1000 static int ocfs2_recalc_la_window(struct ocfs2_super *osb,
1001                                   enum ocfs2_la_event event)
1002 {
1003         unsigned int bits;
1004         int state;
1005
1006         spin_lock(&osb->osb_lock);
1007         if (osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_DISABLED) {
1008                 WARN_ON_ONCE(osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_DISABLED);
1009                 goto out_unlock;
1010         }
1011
1012         /*
1013          * ENOSPC and fragmentation are treated similarly for now.
1014          */
1015         if (event == OCFS2_LA_EVENT_ENOSPC ||
1016             event == OCFS2_LA_EVENT_FRAGMENTED) {
1017                 /*
1018                  * We ran out of contiguous space in the primary
1019                  * bitmap. Drastically reduce the number of bits used
1020                  * by local alloc until we have to disable it.
1021                  */
1022                 bits = osb->local_alloc_bits >> 1;
1023                 if (bits > ocfs2_megabytes_to_clusters(osb->sb, 1)) {
1024                         /*
1025                          * By setting state to THROTTLED, we'll keep
1026                          * the number of local alloc bits used down
1027                          * until an event occurs which would give us
1028                          * reason to assume the bitmap situation might
1029                          * have changed.
1030                          */
1031                         osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_THROTTLED;
1032                         osb->local_alloc_bits = bits;
1033                 } else {
1034                         osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_DISABLED;
1035                 }
1036                 queue_delayed_work(ocfs2_wq, &osb->la_enable_wq,
1037                                    OCFS2_LA_ENABLE_INTERVAL);
1038                 goto out_unlock;
1039         }
1040
1041         /*
1042          * Don't increase the size of the local alloc window until we
1043          * know we might be able to fulfill the request. Otherwise, we
1044          * risk bouncing around the global bitmap during periods of
1045          * low space.
1046          */
1047         if (osb->local_alloc_state != OCFS2_LA_THROTTLED)
1048                 osb->local_alloc_bits = osb->local_alloc_default_bits;
1049
1050 out_unlock:
1051         state = osb->local_alloc_state;
1052         spin_unlock(&osb->osb_lock);
1053
1054         return state;
1055 }
1056
1057 static int ocfs2_local_alloc_reserve_for_window(struct ocfs2_super *osb,
1058                                                 struct ocfs2_alloc_context **ac,
1059                                                 struct inode **bitmap_inode,
1060                                                 struct buffer_head **bitmap_bh)
1061 {
1062         int status;
1063
1064         *ac = kzalloc(sizeof(struct ocfs2_alloc_context), GFP_KERNEL);
1065         if (!(*ac)) {
1066                 status = -ENOMEM;
1067                 mlog_errno(status);
1068                 goto bail;
1069         }
1070
1071 retry_enospc:
1072         (*ac)->ac_bits_wanted = osb->local_alloc_bits;
1073
1074         status = ocfs2_reserve_cluster_bitmap_bits(osb, *ac);
1075         if (status == -ENOSPC) {
1076                 if (ocfs2_recalc_la_window(osb, OCFS2_LA_EVENT_ENOSPC) ==
1077                     OCFS2_LA_DISABLED)
1078                         goto bail;
1079
1080                 ocfs2_free_ac_resource(*ac);
1081                 memset(*ac, 0, sizeof(struct ocfs2_alloc_context));
1082                 goto retry_enospc;
1083         }
1084         if (status < 0) {
1085                 mlog_errno(status);
1086                 goto bail;
1087         }
1088
1089         *bitmap_inode = (*ac)->ac_inode;
1090         igrab(*bitmap_inode);
1091         *bitmap_bh = (*ac)->ac_bh;
1092         get_bh(*bitmap_bh);
1093         status = 0;
1094 bail:
1095         if ((status < 0) && *ac) {
1096                 ocfs2_free_alloc_context(*ac);
1097                 *ac = NULL;
1098         }
1099
1100         mlog_exit(status);
1101         return status;
1102 }
1103
1104 /*
1105  * pass it the bitmap lock in lock_bh if you have it.
1106  */
1107 static int ocfs2_local_alloc_new_window(struct ocfs2_super *osb,
1108                                         handle_t *handle,
1109                                         struct ocfs2_alloc_context *ac)
1110 {
1111         int status = 0;
1112         u32 cluster_off, cluster_count;
1113         struct ocfs2_dinode *alloc = NULL;
1114         struct ocfs2_local_alloc *la;
1115
1116         mlog_entry_void();
1117
1118         alloc = (struct ocfs2_dinode *) osb->local_alloc_bh->b_data;
1119         la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);
1120
1121         if (alloc->id1.bitmap1.i_total)
1122                 mlog(0, "asking me to alloc a new window over a non-empty "
1123                      "one\n");
1124
1125         mlog(0, "Allocating %u clusters for a new window.\n",
1126              osb->local_alloc_bits);
1127
1128         /* Instruct the allocation code to try the most recently used
1129          * cluster group. We'll re-record the group used this pass
1130          * below. */
1131         ac->ac_last_group = osb->la_last_gd;
1132
1133         /* we used the generic suballoc reserve function, but we set
1134          * everything up nicely, so there's no reason why we can't use
1135          * the more specific cluster api to claim bits. */
1136         status = ocfs2_claim_clusters(osb, handle, ac, osb->local_alloc_bits,
1137                                       &cluster_off, &cluster_count);
1138         if (status == -ENOSPC) {
1139 retry_enospc:
1140                 /*
1141                  * Note: We could also try syncing the journal here to
1142                  * allow use of any free bits which the current
1143                  * transaction can't give us access to. --Mark
1144                  */
1145                 if (ocfs2_recalc_la_window(osb, OCFS2_LA_EVENT_FRAGMENTED) ==
1146                     OCFS2_LA_DISABLED)
1147                         goto bail;
1148
1149                 status = ocfs2_claim_clusters(osb, handle, ac,
1150                                               osb->local_alloc_bits,
1151                                               &cluster_off,
1152                                               &cluster_count);
1153                 if (status == -ENOSPC)
1154                         goto retry_enospc;
1155                 /*
1156                  * We only shrunk the *minimum* number of in our
1157                  * request - it's entirely possible that the allocator
1158                  * might give us more than we asked for.
1159                  */
1160                 if (status == 0) {
1161                         spin_lock(&osb->osb_lock);
1162                         osb->local_alloc_bits = cluster_count;
1163                         spin_unlock(&osb->osb_lock);
1164                 }
1165         }
1166         if (status < 0) {
1167                 if (status != -ENOSPC)
1168                         mlog_errno(status);
1169                 goto bail;
1170         }
1171
1172         osb->la_last_gd = ac->ac_last_group;
1173
1174         la->la_bm_off = cpu_to_le32(cluster_off);
1175         alloc->id1.bitmap1.i_total = cpu_to_le32(cluster_count);
1176         /* just in case... In the future when we find space ourselves,
1177          * we don't have to get all contiguous -- but we'll have to
1178          * set all previously used bits in bitmap and update
1179          * la_bits_set before setting the bits in the main bitmap. */
1180         alloc->id1.bitmap1.i_used = 0;
1181         memset(OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc)->la_bitmap, 0,
1182                le16_to_cpu(la->la_size));
1183
1184         mlog(0, "New window allocated:\n");
1185         mlog(0, "window la_bm_off = %u\n",
1186              OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc)->la_bm_off);
1187         mlog(0, "window bits = %u\n", le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total));
1188
1189 bail:
1190         mlog_exit(status);
1191         return status;
1192 }
1193
1194 /* Note that we do *NOT* lock the local alloc inode here as
1195  * it's been locked already for us. */
1196 static int ocfs2_local_alloc_slide_window(struct ocfs2_super *osb,
1197                                           struct inode *local_alloc_inode)
1198 {
1199         int status = 0;
1200         struct buffer_head *main_bm_bh = NULL;
1201         struct inode *main_bm_inode = NULL;
1202         handle_t *handle = NULL;
1203         struct ocfs2_dinode *alloc;
1204         struct ocfs2_dinode *alloc_copy = NULL;
1205         struct ocfs2_alloc_context *ac = NULL;
1206
1207         mlog_entry_void();
1208
1209         ocfs2_recalc_la_window(osb, OCFS2_LA_EVENT_SLIDE);
1210
1211         /* This will lock the main bitmap for us. */
1212         status = ocfs2_local_alloc_reserve_for_window(osb,
1213                                                       &ac,
1214                                                       &main_bm_inode,
1215                                                       &main_bm_bh);
1216         if (status < 0) {
1217                 if (status != -ENOSPC)
1218                         mlog_errno(status);
1219                 goto bail;
1220         }
1221
1222         handle = ocfs2_start_trans(osb, OCFS2_WINDOW_MOVE_CREDITS);
1223         if (IS_ERR(handle)) {
1224                 status = PTR_ERR(handle);
1225                 handle = NULL;
1226                 mlog_errno(status);
1227                 goto bail;
1228         }
1229
1230         alloc = (struct ocfs2_dinode *) osb->local_alloc_bh->b_data;
1231
1232         /* We want to clear the local alloc before doing anything
1233          * else, so that if we error later during this operation,
1234          * local alloc shutdown won't try to double free main bitmap
1235          * bits. Make a copy so the sync function knows which bits to
1236          * free. */
1237         alloc_copy = kmalloc(osb->local_alloc_bh->b_size, GFP_NOFS);
1238         if (!alloc_copy) {
1239                 status = -ENOMEM;
1240                 mlog_errno(status);
1241                 goto bail;
1242         }
1243         memcpy(alloc_copy, alloc, osb->local_alloc_bh->b_size);
1244
1245         status = ocfs2_journal_access_di(handle, local_alloc_inode,
1246                                          osb->local_alloc_bh,
1247                                          OCFS2_JOURNAL_ACCESS_WRITE);
1248         if (status < 0) {
1249                 mlog_errno(status);
1250                 goto bail;
1251         }
1252
1253         ocfs2_clear_local_alloc(alloc);
1254
1255         status = ocfs2_journal_dirty(handle, osb->local_alloc_bh);
1256         if (status < 0) {
1257                 mlog_errno(status);
1258                 goto bail;
1259         }
1260
1261         status = ocfs2_sync_local_to_main(osb, handle, alloc_copy,
1262                                           main_bm_inode, main_bm_bh);
1263         if (status < 0) {
1264                 mlog_errno(status);
1265                 goto bail;
1266         }
1267
1268         status = ocfs2_local_alloc_new_window(osb, handle, ac);
1269         if (status < 0) {
1270                 if (status != -ENOSPC)
1271                         mlog_errno(status);
1272                 goto bail;
1273         }
1274
1275         atomic_inc(&osb->alloc_stats.moves);
1276
1277         status = 0;
1278 bail:
1279         if (handle)
1280                 ocfs2_commit_trans(osb, handle);
1281
1282         brelse(main_bm_bh);
1283
1284         if (main_bm_inode)
1285                 iput(main_bm_inode);
1286
1287         if (alloc_copy)
1288                 kfree(alloc_copy);
1289
1290         if (ac)
1291                 ocfs2_free_alloc_context(ac);
1292
1293         mlog_exit(status);
1294         return status;
1295 }
1296