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