SAFE public projects git trees. - safe/jmp/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
  32 #define MLOG_MASK_PREFIX ML_DISK_ALLOC
  33 #include <cluster/masklog.h>
  34
  35 #include "ocfs2.h"
  36
  37 #include "alloc.h"
  38 #include "blockcheck.h"
  39 #include "dlmglue.h"
  40 #include "inode.h"
  41 #include "journal.h"
  42 #include "localalloc.h"
  43 #include "suballoc.h"
  44 #include "super.h"
  45 #include "sysfile.h"
  46
  47 #include "buffer_head_io.h"
  48
  49 #define OCFS2_LOCAL_ALLOC(dinode)       (&((dinode)->id2.i_lab))
  50
  51 static u32 ocfs2_local_alloc_count_bits(struct ocfs2_dinode *alloc);
  52
  53 static int ocfs2_local_alloc_find_clear_bits(struct ocfs2_super *osb,
  54                                              struct ocfs2_dinode *alloc,
  55                                              u32 *numbits,
  56                                              struct ocfs2_alloc_reservation *resv);
  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 void ocfs2_la_set_sizes(struct ocfs2_super *osb, int requested_mb)
  79 {
  80         struct super_block *sb = osb->sb;
  81         unsigned int la_default_mb = OCFS2_DEFAULT_LOCAL_ALLOC_SIZE;
  82         unsigned int la_max_mb;
  83
  84         la_max_mb = ocfs2_clusters_to_megabytes(sb,
  85                                                 ocfs2_local_alloc_size(sb) * 8);
  86
  87         mlog(0, "requested: %dM, max: %uM, default: %uM\n",
  88              requested_mb, la_max_mb, la_default_mb);
  89
  90         if (requested_mb == -1) {
  91                 /* No user request - use defaults */
  92                 osb->local_alloc_default_bits =
  93                         ocfs2_megabytes_to_clusters(sb, la_default_mb);
  94         } else if (requested_mb > la_max_mb) {
  95                 /* Request is too big, we give the maximum available */
  96                 osb->local_alloc_default_bits =
  97                         ocfs2_megabytes_to_clusters(sb, la_max_mb);
  98         } else {
  99                 osb->local_alloc_default_bits =
 100                         ocfs2_megabytes_to_clusters(sb, requested_mb);
 101         }
 102
 103         osb->local_alloc_bits = osb->local_alloc_default_bits;
 104 }
 105
 106 static inline int ocfs2_la_state_enabled(struct ocfs2_super *osb)
 107 {
 108         return (osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_THROTTLED ||
 109                 osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_ENABLED);
 110 }
 111
 112 void ocfs2_local_alloc_seen_free_bits(struct ocfs2_super *osb,
 113                                       unsigned int num_clusters)
 114 {
 115         spin_lock(&osb->osb_lock);
 116         if (osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_DISABLED ||
 117             osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_THROTTLED)
 118                 if (num_clusters >= osb->local_alloc_default_bits) {
 119                         cancel_delayed_work(&osb->la_enable_wq);
 120                         osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_ENABLED;
 121                 }
 122         spin_unlock(&osb->osb_lock);
 123 }
 124
 125 void ocfs2_la_enable_worker(struct work_struct *work)
 126 {
 127         struct ocfs2_super *osb =
 128                 container_of(work, struct ocfs2_super,
 129                              la_enable_wq.work);
 130         spin_lock(&osb->osb_lock);
 131         osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_ENABLED;
 132         spin_unlock(&osb->osb_lock);
 133 }
 134
 135 /*
 136  * Tell us whether a given allocation should use the local alloc
 137  * file. Otherwise, it has to go to the main bitmap.
 138  *
 139  * This function does semi-dirty reads of local alloc size and state!
 140  * This is ok however, as the values are re-checked once under mutex.
 141  */
 142 int ocfs2_alloc_should_use_local(struct ocfs2_super *osb, u64 bits)
 143 {
 144         int ret = 0;
 145         int la_bits;
 146
 147         spin_lock(&osb->osb_lock);
 148         la_bits = osb->local_alloc_bits;
 149
 150         if (!ocfs2_la_state_enabled(osb))
 151                 goto bail;
 152
 153         /* la_bits should be at least twice the size (in clusters) of
 154          * a new block group. We want to be sure block group
 155          * allocations go through the local alloc, so allow an
 156          * allocation to take up to half the bitmap. */
 157         if (bits > (la_bits / 2))
 158                 goto bail;
 159
 160         ret = 1;
 161 bail:
 162         mlog(0, "state=%d, bits=%llu, la_bits=%d, ret=%d\n",
 163              osb->local_alloc_state, (unsigned long long)bits, la_bits, ret);
 164         spin_unlock(&osb->osb_lock);
 165         return ret;
 166 }
 167
 168 int ocfs2_load_local_alloc(struct ocfs2_super *osb)
 169 {
 170         int status = 0;
 171         struct ocfs2_dinode *alloc = NULL;
 172         struct buffer_head *alloc_bh = NULL;
 173         u32 num_used;
 174         struct inode *inode = NULL;
 175         struct ocfs2_local_alloc *la;
 176
 177         mlog_entry_void();
 178
 179         if (osb->local_alloc_bits == 0)
 180                 goto bail;
 181
 182         if (osb->local_alloc_bits >= osb->bitmap_cpg) {
 183                 mlog(ML_NOTICE, "Requested local alloc window %d is larger "
 184                      "than max possible %u. Using defaults.\n",
 185                      osb->local_alloc_bits, (osb->bitmap_cpg - 1));
 186                 osb->local_alloc_bits =
 187                         ocfs2_megabytes_to_clusters(osb->sb,
 188                                                     OCFS2_DEFAULT_LOCAL_ALLOC_SIZE);
 189         }
 190
 191         /* read the alloc off disk */
 192         inode = ocfs2_get_system_file_inode(osb, LOCAL_ALLOC_SYSTEM_INODE,
 193                                             osb->slot_num);
 194         if (!inode) {
 195                 status = -EINVAL;
 196                 mlog_errno(status);
 197                 goto bail;
 198         }
 199
 200         status = ocfs2_read_inode_block_full(inode, &alloc_bh,
 201                                              OCFS2_BH_IGNORE_CACHE);
 202         if (status < 0) {
 203                 mlog_errno(status);
 204                 goto bail;
 205         }
 206
 207         alloc = (struct ocfs2_dinode *) alloc_bh->b_data;
 208         la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);
 209
 210         if (!(le32_to_cpu(alloc->i_flags) &
 211             (OCFS2_LOCAL_ALLOC_FL|OCFS2_BITMAP_FL))) {
 212                 mlog(ML_ERROR, "Invalid local alloc inode, %llu\n",
 213                      (unsigned long long)OCFS2_I(inode)->ip_blkno);
 214                 status = -EINVAL;
 215                 goto bail;
 216         }
 217
 218         if ((la->la_size == 0) ||
 219             (le16_to_cpu(la->la_size) > ocfs2_local_alloc_size(inode->i_sb))) {
 220                 mlog(ML_ERROR, "Local alloc size is invalid (la_size = %u)\n",
 221                      le16_to_cpu(la->la_size));
 222                 status = -EINVAL;
 223                 goto bail;
 224         }
 225
 226         /* do a little verification. */
 227         num_used = ocfs2_local_alloc_count_bits(alloc);
 228
 229         /* hopefully the local alloc has always been recovered before
 230          * we load it. */
 231         if (num_used
 232             || alloc->id1.bitmap1.i_used
 233             || alloc->id1.bitmap1.i_total
 234             || la->la_bm_off)
 235                 mlog(ML_ERROR, "Local alloc hasn't been recovered!\n"
 236                      "found = %u, set = %u, taken = %u, off = %u\n",
 237                      num_used, le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used),
 238                      le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total),
 239                      OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc)->la_bm_off);
 240
 241         osb->local_alloc_bh = alloc_bh;
 242         osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_ENABLED;
 243
 244 bail:
 245         if (status < 0)
 246                 brelse(alloc_bh);
 247         if (inode)
 248                 iput(inode);
 249
 250         mlog(0, "Local alloc window bits = %d\n", osb->local_alloc_bits);
 251
 252         mlog_exit(status);
 253         return status;
 254 }
 255
 256 /*
 257  * return any unused bits to the bitmap and write out a clean
 258  * local_alloc.
 259  *
 260  * local_alloc_bh is optional. If not passed, we will simply use the
 261  * one off osb. If you do pass it however, be warned that it *will* be
 262  * returned brelse'd and NULL'd out.*/
 263 void ocfs2_shutdown_local_alloc(struct ocfs2_super *osb)
 264 {
 265         int status;
 266         handle_t *handle;
 267         struct inode *local_alloc_inode = NULL;
 268         struct buffer_head *bh = NULL;
 269         struct buffer_head *main_bm_bh = NULL;
 270         struct inode *main_bm_inode = NULL;
 271         struct ocfs2_dinode *alloc_copy = NULL;
 272         struct ocfs2_dinode *alloc = NULL;
 273
 274         mlog_entry_void();
 275
 276         cancel_delayed_work(&osb->la_enable_wq);
 277         flush_workqueue(ocfs2_wq);
 278
 279         if (osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_UNUSED)
 280                 goto out;
 281
 282         local_alloc_inode =
 283                 ocfs2_get_system_file_inode(osb,
 284                                             LOCAL_ALLOC_SYSTEM_INODE,
 285                                             osb->slot_num);
 286         if (!local_alloc_inode) {
 287                 status = -ENOENT;
 288                 mlog_errno(status);
 289                 goto out;
 290         }
 291
 292         osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_DISABLED;
 293
 294         ocfs2_resmap_uninit(&osb->osb_la_resmap);
 295
 296         main_bm_inode = ocfs2_get_system_file_inode(osb,
 297                                                     GLOBAL_BITMAP_SYSTEM_INODE,
 298                                                     OCFS2_INVALID_SLOT);
 299         if (!main_bm_inode) {
 300                 status = -EINVAL;
 301                 mlog_errno(status);
 302                 goto out;
 303         }
 304
 305         mutex_lock(&main_bm_inode->i_mutex);
 306
 307         status = ocfs2_inode_lock(main_bm_inode, &main_bm_bh, 1);
 308         if (status < 0) {
 309                 mlog_errno(status);
 310                 goto out_mutex;
 311         }
 312
 313         /* WINDOW_MOVE_CREDITS is a bit heavy... */
 314         handle = ocfs2_start_trans(osb, OCFS2_WINDOW_MOVE_CREDITS);
 315         if (IS_ERR(handle)) {
 316                 mlog_errno(PTR_ERR(handle));
 317                 handle = NULL;
 318                 goto out_unlock;
 319         }
 320
 321         bh = osb->local_alloc_bh;
 322         alloc = (struct ocfs2_dinode *) bh->b_data;
 323
 324         alloc_copy = kmalloc(bh->b_size, GFP_NOFS);
 325         if (!alloc_copy) {
 326                 status = -ENOMEM;
 327                 goto out_commit;
 328         }
 329         memcpy(alloc_copy, alloc, bh->b_size);
 330
 331         status = ocfs2_journal_access_di(handle, INODE_CACHE(local_alloc_inode),
 332                                          bh, OCFS2_JOURNAL_ACCESS_WRITE);
 333         if (status < 0) {
 334                 mlog_errno(status);
 335                 goto out_commit;
 336         }
 337
 338         ocfs2_clear_local_alloc(alloc);
 339         ocfs2_journal_dirty(handle, bh);
 340
 341         brelse(bh);
 342         osb->local_alloc_bh = NULL;
 343         osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_UNUSED;
 344
 345         status = ocfs2_sync_local_to_main(osb, handle, alloc_copy,
 346                                           main_bm_inode, main_bm_bh);
 347         if (status < 0)
 348                 mlog_errno(status);
 349
 350 out_commit:
 351         ocfs2_commit_trans(osb, handle);
 352
 353 out_unlock:
 354         brelse(main_bm_bh);
 355
 356         ocfs2_inode_unlock(main_bm_inode, 1);
 357
 358 out_mutex:
 359         mutex_unlock(&main_bm_inode->i_mutex);
 360         iput(main_bm_inode);
 361
 362 out:
 363         if (local_alloc_inode)
 364                 iput(local_alloc_inode);
 365
 366         if (alloc_copy)
 367                 kfree(alloc_copy);
 368
 369         mlog_exit_void();
 370 }
 371
 372 /*
 373  * We want to free the bitmap bits outside of any recovery context as
 374  * we'll need a cluster lock to do so, but we must clear the local
 375  * alloc before giving up the recovered nodes journal. To solve this,
 376  * we kmalloc a copy of the local alloc before it's change for the
 377  * caller to process with ocfs2_complete_local_alloc_recovery
 378  */
 379 int ocfs2_begin_local_alloc_recovery(struct ocfs2_super *osb,
 380                                      int slot_num,
 381                                      struct ocfs2_dinode **alloc_copy)
 382 {
 383         int status = 0;
 384         struct buffer_head *alloc_bh = NULL;
 385         struct inode *inode = NULL;
 386         struct ocfs2_dinode *alloc;
 387
 388         mlog_entry("(slot_num = %d)\n", slot_num);
 389
 390         *alloc_copy = NULL;
 391
 392         inode = ocfs2_get_system_file_inode(osb,
 393                                             LOCAL_ALLOC_SYSTEM_INODE,
 394                                             slot_num);
 395         if (!inode) {
 396                 status = -EINVAL;
 397                 mlog_errno(status);
 398                 goto bail;
 399         }
 400
 401         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 402
 403         status = ocfs2_read_inode_block_full(inode, &alloc_bh,
 404                                              OCFS2_BH_IGNORE_CACHE);
 405         if (status < 0) {
 406                 mlog_errno(status);
 407                 goto bail;
 408         }
 409
 410         *alloc_copy = kmalloc(alloc_bh->b_size, GFP_KERNEL);
 411         if (!(*alloc_copy)) {
 412                 status = -ENOMEM;
 413                 goto bail;
 414         }
 415         memcpy((*alloc_copy), alloc_bh->b_data, alloc_bh->b_size);
 416
 417         alloc = (struct ocfs2_dinode *) alloc_bh->b_data;
 418         ocfs2_clear_local_alloc(alloc);
 419
 420         ocfs2_compute_meta_ecc(osb->sb, alloc_bh->b_data, &alloc->i_check);
 421         status = ocfs2_write_block(osb, alloc_bh, INODE_CACHE(inode));
 422         if (status < 0)
 423                 mlog_errno(status);
 424
 425 bail:
 426         if ((status < 0) && (*alloc_copy)) {
 427                 kfree(*alloc_copy);
 428                 *alloc_copy = NULL;
 429         }
 430
 431         brelse(alloc_bh);
 432
 433         if (inode) {
 434                 mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 435                 iput(inode);
 436         }
 437
 438         mlog_exit(status);
 439         return status;
 440 }
 441
 442 /*
 443  * Step 2: By now, we've completed the journal recovery, we've stamped
 444  * a clean local alloc on disk and dropped the node out of the
 445  * recovery map. Dlm locks will no longer stall, so lets clear out the
 446  * main bitmap.
 447  */
 448 int ocfs2_complete_local_alloc_recovery(struct ocfs2_super *osb,
 449                                         struct ocfs2_dinode *alloc)
 450 {
 451         int status;
 452         handle_t *handle;
 453         struct buffer_head *main_bm_bh = NULL;
 454         struct inode *main_bm_inode;
 455
 456         mlog_entry_void();
 457
 458         main_bm_inode = ocfs2_get_system_file_inode(osb,
 459                                                     GLOBAL_BITMAP_SYSTEM_INODE,
 460                                                     OCFS2_INVALID_SLOT);
 461         if (!main_bm_inode) {
 462                 status = -EINVAL;
 463                 mlog_errno(status);
 464                 goto out;
 465         }
 466
 467         mutex_lock(&main_bm_inode->i_mutex);
 468
 469         status = ocfs2_inode_lock(main_bm_inode, &main_bm_bh, 1);
 470         if (status < 0) {
 471                 mlog_errno(status);
 472                 goto out_mutex;
 473         }
 474
 475         handle = ocfs2_start_trans(osb, OCFS2_WINDOW_MOVE_CREDITS);
 476         if (IS_ERR(handle)) {
 477                 status = PTR_ERR(handle);
 478                 handle = NULL;
 479                 mlog_errno(status);
 480                 goto out_unlock;
 481         }
 482
 483         /* we want the bitmap change to be recorded on disk asap */
 484         handle->h_sync = 1;
 485
 486         status = ocfs2_sync_local_to_main(osb, handle, alloc,
 487                                           main_bm_inode, main_bm_bh);
 488         if (status < 0)
 489                 mlog_errno(status);
 490
 491         ocfs2_commit_trans(osb, handle);
 492
 493 out_unlock:
 494         ocfs2_inode_unlock(main_bm_inode, 1);
 495
 496 out_mutex:
 497         mutex_unlock(&main_bm_inode->i_mutex);
 498
 499         brelse(main_bm_bh);
 500
 501         iput(main_bm_inode);
 502
 503 out:
 504         if (!status)
 505                 ocfs2_init_steal_slots(osb);
 506         mlog_exit(status);
 507         return status;
 508 }
 509
 510 /*
 511  * make sure we've got at least bits_wanted contiguous bits in the
 512  * local alloc. You lose them when you drop i_mutex.
 513  *
 514  * We will add ourselves to the transaction passed in, but may start
 515  * our own in order to shift windows.
 516  */
 517 int ocfs2_reserve_local_alloc_bits(struct ocfs2_super *osb,
 518                                    u32 bits_wanted,
 519                                    struct ocfs2_alloc_context *ac)
 520 {
 521         int status;
 522         struct ocfs2_dinode *alloc;
 523         struct inode *local_alloc_inode;
 524         unsigned int free_bits;
 525
 526         mlog_entry_void();
 527
 528         BUG_ON(!ac);
 529
 530         local_alloc_inode =
 531                 ocfs2_get_system_file_inode(osb,
 532                                             LOCAL_ALLOC_SYSTEM_INODE,
 533                                             osb->slot_num);
 534         if (!local_alloc_inode) {
 535                 status = -ENOENT;
 536                 mlog_errno(status);
 537                 goto bail;
 538         }
 539
 540         mutex_lock(&local_alloc_inode->i_mutex);
 541
 542         /*
 543          * We must double check state and allocator bits because
 544          * another process may have changed them while holding i_mutex.
 545          */
 546         spin_lock(&osb->osb_lock);
 547         if (!ocfs2_la_state_enabled(osb) ||
 548             (bits_wanted > osb->local_alloc_bits)) {
 549                 spin_unlock(&osb->osb_lock);
 550                 status = -ENOSPC;
 551                 goto bail;
 552         }
 553         spin_unlock(&osb->osb_lock);
 554
 555         alloc = (struct ocfs2_dinode *) osb->local_alloc_bh->b_data;
 556
 557 #ifdef CONFIG_OCFS2_DEBUG_FS
 558         if (le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used) !=
 559             ocfs2_local_alloc_count_bits(alloc)) {
 560                 ocfs2_error(osb->sb, "local alloc inode %llu says it has "
 561                             "%u free bits, but a count shows %u",
 562                             (unsigned long long)le64_to_cpu(alloc->i_blkno),
 563                             le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used),
 564                             ocfs2_local_alloc_count_bits(alloc));
 565                 status = -EIO;
 566                 goto bail;
 567         }
 568 #endif
 569
 570         free_bits = le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total) -
 571                 le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used);
 572         if (bits_wanted > free_bits) {
 573                 /* uhoh, window change time. */
 574                 status =
 575                         ocfs2_local_alloc_slide_window(osb, local_alloc_inode);
 576                 if (status < 0) {
 577                         if (status != -ENOSPC)
 578                                 mlog_errno(status);
 579                         goto bail;
 580                 }
 581
 582                 /*
 583                  * Under certain conditions, the window slide code
 584                  * might have reduced the number of bits available or
 585                  * disabled the the local alloc entirely. Re-check
 586                  * here and return -ENOSPC if necessary.
 587                  */
 588                 status = -ENOSPC;
 589                 if (!ocfs2_la_state_enabled(osb))
 590                         goto bail;
 591
 592                 free_bits = le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total) -
 593                         le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used);
 594                 if (bits_wanted > free_bits)
 595                         goto bail;
 596         }
 597
 598         if (ac->ac_max_block)
 599                 mlog(0, "Calling in_range for max block %llu\n",
 600                      (unsigned long long)ac->ac_max_block);
 601
 602         ac->ac_inode = local_alloc_inode;
 603         /* We should never use localalloc from another slot */
 604         ac->ac_alloc_slot = osb->slot_num;
 605         ac->ac_which = OCFS2_AC_USE_LOCAL;
 606         get_bh(osb->local_alloc_bh);
 607         ac->ac_bh = osb->local_alloc_bh;
 608         status = 0;
 609 bail:
 610         if (status < 0 && local_alloc_inode) {
 611                 mutex_unlock(&local_alloc_inode->i_mutex);
 612                 iput(local_alloc_inode);
 613         }
 614
 615         mlog(0, "bits=%d, slot=%d, ret=%d\n", bits_wanted, osb->slot_num,
 616              status);
 617
 618         mlog_exit(status);
 619         return status;
 620 }
 621
 622 int ocfs2_claim_local_alloc_bits(struct ocfs2_super *osb,
 623                                  handle_t *handle,
 624                                  struct ocfs2_alloc_context *ac,
 625                                  u32 bits_wanted,
 626                                  u32 *bit_off,
 627                                  u32 *num_bits)
 628 {
 629         int status, start;
 630         struct inode *local_alloc_inode;
 631         void *bitmap;
 632         struct ocfs2_dinode *alloc;
 633         struct ocfs2_local_alloc *la;
 634
 635         mlog_entry_void();
 636         BUG_ON(ac->ac_which != OCFS2_AC_USE_LOCAL);
 637
 638         local_alloc_inode = ac->ac_inode;
 639         alloc = (struct ocfs2_dinode *) osb->local_alloc_bh->b_data;
 640         la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);
 641
 642         start = ocfs2_local_alloc_find_clear_bits(osb, alloc, &bits_wanted,
 643                                                   ac->ac_resv);
 644         if (start == -1) {
 645                 /* TODO: Shouldn't we just BUG here? */
 646                 status = -ENOSPC;
 647                 mlog_errno(status);
 648                 goto bail;
 649         }
 650
 651         bitmap = la->la_bitmap;
 652         *bit_off = le32_to_cpu(la->la_bm_off) + start;
 653         *num_bits = bits_wanted;
 654
 655         status = ocfs2_journal_access_di(handle,
 656                                          INODE_CACHE(local_alloc_inode),
 657                                          osb->local_alloc_bh,
 658                                          OCFS2_JOURNAL_ACCESS_WRITE);
 659         if (status < 0) {
 660                 mlog_errno(status);
 661                 goto bail;
 662         }
 663
 664         ocfs2_resmap_claimed_bits(&osb->osb_la_resmap, ac->ac_resv, start,
 665                                   bits_wanted);
 666
 667         while(bits_wanted--)
 668                 ocfs2_set_bit(start++, bitmap);
 669
 670         le32_add_cpu(&alloc->id1.bitmap1.i_used, *num_bits);
 671         ocfs2_journal_dirty(handle, osb->local_alloc_bh);
 672
 673 bail:
 674         mlog_exit(status);
 675         return status;
 676 }
 677
 678 static u32 ocfs2_local_alloc_count_bits(struct ocfs2_dinode *alloc)
 679 {
 680         int i;
 681         u8 *buffer;
 682         u32 count = 0;
 683         struct ocfs2_local_alloc *la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);
 684
 685         mlog_entry_void();
 686
 687         buffer = la->la_bitmap;
 688         for (i = 0; i < le16_to_cpu(la->la_size); i++)
 689                 count += hweight8(buffer[i]);
 690
 691         mlog_exit(count);
 692         return count;
 693 }
 694
 695 static int ocfs2_local_alloc_find_clear_bits(struct ocfs2_super *osb,
 696                                      struct ocfs2_dinode *alloc,
 697                                      u32 *numbits,
 698                                      struct ocfs2_alloc_reservation *resv)
 699 {
 700         int numfound, bitoff, left, startoff, lastzero;
 701         int local_resv = 0;
 702         struct ocfs2_alloc_reservation r;
 703         void *bitmap = NULL;
 704         struct ocfs2_reservation_map *resmap = &osb->osb_la_resmap;
 705
 706         mlog_entry("(numbits wanted = %u)\n", *numbits);
 707
 708         if (!alloc->id1.bitmap1.i_total) {
 709                 mlog(0, "No bits in my window!\n");
 710                 bitoff = -1;
 711                 goto bail;
 712         }
 713
 714         if (!resv) {
 715                 local_resv = 1;
 716                 ocfs2_resv_init_once(&r);
 717                 ocfs2_resv_set_type(&r, OCFS2_RESV_FLAG_TMP);
 718                 resv = &r;
 719         }
 720
 721         numfound = *numbits;
 722         if (ocfs2_resmap_resv_bits(resmap, resv, &bitoff, &numfound) == 0) {
 723                 if (numfound < *numbits)
 724                         *numbits = numfound;
 725                 goto bail;
 726         }
 727
 728         /*
 729          * Code error. While reservations are enabled, local
 730          * allocation should _always_ go through them.
 731          */
 732         BUG_ON(osb->osb_resv_level != 0);
 733
 734         /*
 735          * Reservations are disabled. Handle this the old way.
 736          */
 737
 738         bitmap = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc)->la_bitmap;
 739
 740         numfound = bitoff = startoff = 0;
 741         lastzero = -1;
 742         left = le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total);
 743         while ((bitoff = ocfs2_find_next_zero_bit(bitmap, left, startoff)) != -1) {
 744                 if (bitoff == left) {
 745                         /* mlog(0, "bitoff (%d) == left", bitoff); */
 746                         break;
 747                 }
 748                 /* mlog(0, "Found a zero: bitoff = %d, startoff = %d, "
 749                    "numfound = %d\n", bitoff, startoff, numfound);*/
 750
 751                 /* Ok, we found a zero bit... is it contig. or do we
 752                  * start over?*/
 753                 if (bitoff == startoff) {
 754                         /* we found a zero */
 755                         numfound++;
 756                         startoff++;
 757                 } else {
 758                         /* got a zero after some ones */
 759                         numfound = 1;
 760                         startoff = bitoff+1;
 761                 }
 762                 /* we got everything we needed */
 763                 if (numfound == *numbits) {
 764                         /* mlog(0, "Found it all!\n"); */
 765                         break;
 766                 }
 767         }
 768
 769         mlog(0, "Exiting loop, bitoff = %d, numfound = %d\n", bitoff,
 770              numfound);
 771
 772         if (numfound == *numbits) {
 773                 bitoff = startoff - numfound;
 774                 *numbits = numfound;
 775         } else {
 776                 numfound = 0;
 777                 bitoff = -1;
 778         }
 779
 780 bail:
 781         if (local_resv)
 782                 ocfs2_resv_discard(resmap, resv);
 783
 784         mlog_exit(bitoff);
 785         return bitoff;
 786 }
 787
 788 static void ocfs2_clear_local_alloc(struct ocfs2_dinode *alloc)
 789 {
 790         struct ocfs2_local_alloc *la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);
 791         int i;
 792         mlog_entry_void();
 793
 794         alloc->id1.bitmap1.i_total = 0;
 795         alloc->id1.bitmap1.i_used = 0;
 796         la->la_bm_off = 0;
 797         for(i = 0; i < le16_to_cpu(la->la_size); i++)
 798                 la->la_bitmap[i] = 0;
 799
 800         mlog_exit_void();
 801 }
 802
 803 #if 0
 804 /* turn this on and uncomment below to aid debugging window shifts. */
 805 static void ocfs2_verify_zero_bits(unsigned long *bitmap,
 806                                    unsigned int start,
 807                                    unsigned int count)
 808 {
 809         unsigned int tmp = count;
 810         while(tmp--) {
 811                 if (ocfs2_test_bit(start + tmp, bitmap)) {
 812                         printk("ocfs2_verify_zero_bits: start = %u, count = "
 813                                "%u\n", start, count);
 814                         printk("ocfs2_verify_zero_bits: bit %u is set!",
 815                                start + tmp);
 816                         BUG();
 817                 }
 818         }
 819 }
 820 #endif
 821
 822 /*
 823  * sync the local alloc to main bitmap.
 824  *
 825  * assumes you've already locked the main bitmap -- the bitmap inode
 826  * passed is used for caching.
 827  */
 828 static int ocfs2_sync_local_to_main(struct ocfs2_super *osb,
 829                                     handle_t *handle,
 830                                     struct ocfs2_dinode *alloc,
 831                                     struct inode *main_bm_inode,
 832                                     struct buffer_head *main_bm_bh)
 833 {
 834         int status = 0;
 835         int bit_off, left, count, start;
 836         u64 la_start_blk;
 837         u64 blkno;
 838         void *bitmap;
 839         struct ocfs2_local_alloc *la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);
 840
 841         mlog_entry("total = %u, used = %u\n",
 842                    le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total),
 843                    le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used));
 844
 845         if (!alloc->id1.bitmap1.i_total) {
 846                 mlog(0, "nothing to sync!\n");
 847                 goto bail;
 848         }
 849
 850         if (le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used) ==
 851             le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total)) {
 852                 mlog(0, "all bits were taken!\n");
 853                 goto bail;
 854         }
 855
 856         la_start_blk = ocfs2_clusters_to_blocks(osb->sb,
 857                                                 le32_to_cpu(la->la_bm_off));
 858         bitmap = la->la_bitmap;
 859         start = count = bit_off = 0;
 860         left = le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total);
 861
 862         while ((bit_off = ocfs2_find_next_zero_bit(bitmap, left, start))
 863                != -1) {
 864                 if ((bit_off < left) && (bit_off == start)) {
 865                         count++;
 866                         start++;
 867                         continue;
 868                 }
 869                 if (count) {
 870                         blkno = la_start_blk +
 871                                 ocfs2_clusters_to_blocks(osb->sb,
 872                                                          start - count);
 873
 874                         mlog(0, "freeing %u bits starting at local alloc bit "
 875                              "%u (la_start_blk = %llu, blkno = %llu)\n",
 876                              count, start - count,
 877                              (unsigned long long)la_start_blk,
 878                              (unsigned long long)blkno);
 879
 880                         status = ocfs2_release_clusters(handle,
 881                                                         main_bm_inode,
 882                                                         main_bm_bh, blkno,
 883                                                         count);
 884                         if (status < 0) {
 885                                 mlog_errno(status);
 886                                 goto bail;
 887                         }
 888                 }
 889                 if (bit_off >= left)
 890                         break;
 891                 count = 1;
 892                 start = bit_off + 1;
 893         }
 894
 895 bail:
 896         mlog_exit(status);
 897         return status;
 898 }
 899
 900 enum ocfs2_la_event {
 901         OCFS2_LA_EVENT_SLIDE,           /* Normal window slide. */
 902         OCFS2_LA_EVENT_FRAGMENTED,      /* The global bitmap has
 903                                          * enough bits theoretically
 904                                          * free, but a contiguous
 905                                          * allocation could not be
 906                                          * found. */
 907         OCFS2_LA_EVENT_ENOSPC,          /* Global bitmap doesn't have
 908                                          * enough bits free to satisfy
 909                                          * our request. */
 910 };
 911 #define OCFS2_LA_ENABLE_INTERVAL (30 * HZ)
 912 /*
 913  * Given an event, calculate the size of our next local alloc window.
 914  *
 915  * This should always be called under i_mutex of the local alloc inode
 916  * so that local alloc disabling doesn't race with processes trying to
 917  * use the allocator.
 918  *
 919  * Returns the state which the local alloc was left in. This value can
 920  * be ignored by some paths.
 921  */
 922 static int ocfs2_recalc_la_window(struct ocfs2_super *osb,
 923                                   enum ocfs2_la_event event)
 924 {
 925         unsigned int bits;
 926         int state;
 927
 928         spin_lock(&osb->osb_lock);
 929         if (osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_DISABLED) {
 930                 WARN_ON_ONCE(osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_DISABLED);
 931                 goto out_unlock;
 932         }
 933
 934         /*
 935          * ENOSPC and fragmentation are treated similarly for now.
 936          */
 937         if (event == OCFS2_LA_EVENT_ENOSPC ||
 938             event == OCFS2_LA_EVENT_FRAGMENTED) {
 939                 /*
 940                  * We ran out of contiguous space in the primary
 941                  * bitmap. Drastically reduce the number of bits used
 942                  * by local alloc until we have to disable it.
 943                  */
 944                 bits = osb->local_alloc_bits >> 1;
 945                 if (bits > ocfs2_megabytes_to_clusters(osb->sb, 1)) {
 946                         /*
 947                          * By setting state to THROTTLED, we'll keep
 948                          * the number of local alloc bits used down
 949                          * until an event occurs which would give us
 950                          * reason to assume the bitmap situation might
 951                          * have changed.
 952                          */
 953                         osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_THROTTLED;
 954                         osb->local_alloc_bits = bits;
 955                 } else {
 956                         osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_DISABLED;
 957                 }
 958                 queue_delayed_work(ocfs2_wq, &osb->la_enable_wq,
 959                                    OCFS2_LA_ENABLE_INTERVAL);
 960                 goto out_unlock;
 961         }
 962
 963         /*
 964          * Don't increase the size of the local alloc window until we
 965          * know we might be able to fulfill the request. Otherwise, we
 966          * risk bouncing around the global bitmap during periods of
 967          * low space.
 968          */
 969         if (osb->local_alloc_state != OCFS2_LA_THROTTLED)
 970                 osb->local_alloc_bits = osb->local_alloc_default_bits;
 971
 972 out_unlock:
 973         state = osb->local_alloc_state;
 974         spin_unlock(&osb->osb_lock);
 975
 976         return state;
 977 }
 978
 979 static int ocfs2_local_alloc_reserve_for_window(struct ocfs2_super *osb,
 980                                                 struct ocfs2_alloc_context **ac,
 981                                                 struct inode **bitmap_inode,
 982                                                 struct buffer_head **bitmap_bh)
 983 {
 984         int status;
 985
 986         *ac = kzalloc(sizeof(struct ocfs2_alloc_context), GFP_KERNEL);
 987         if (!(*ac)) {
 988                 status = -ENOMEM;
 989                 mlog_errno(status);
 990                 goto bail;
 991         }
 992
 993 retry_enospc:
 994         (*ac)->ac_bits_wanted = osb->local_alloc_default_bits;
 995         status = ocfs2_reserve_cluster_bitmap_bits(osb, *ac);
 996         if (status == -ENOSPC) {
 997                 if (ocfs2_recalc_la_window(osb, OCFS2_LA_EVENT_ENOSPC) ==
 998                     OCFS2_LA_DISABLED)
 999                         goto bail;
1000
1001                 ocfs2_free_ac_resource(*ac);
1002                 memset(*ac, 0, sizeof(struct ocfs2_alloc_context));
1003                 goto retry_enospc;
1004         }
1005         if (status < 0) {
1006                 mlog_errno(status);
1007                 goto bail;
1008         }
1009
1010         *bitmap_inode = (*ac)->ac_inode;
1011         igrab(*bitmap_inode);
1012         *bitmap_bh = (*ac)->ac_bh;
1013         get_bh(*bitmap_bh);
1014         status = 0;
1015 bail:
1016         if ((status < 0) && *ac) {
1017                 ocfs2_free_alloc_context(*ac);
1018                 *ac = NULL;
1019         }
1020
1021         mlog_exit(status);
1022         return status;
1023 }
1024
1025 /*
1026  * pass it the bitmap lock in lock_bh if you have it.
1027  */
1028 static int ocfs2_local_alloc_new_window(struct ocfs2_super *osb,
1029                                         handle_t *handle,
1030                                         struct ocfs2_alloc_context *ac)
1031 {
1032         int status = 0;
1033         u32 cluster_off, cluster_count;
1034         struct ocfs2_dinode *alloc = NULL;
1035         struct ocfs2_local_alloc *la;
1036
1037         mlog_entry_void();
1038
1039         alloc = (struct ocfs2_dinode *) osb->local_alloc_bh->b_data;
1040         la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);
1041
1042         if (alloc->id1.bitmap1.i_total)
1043                 mlog(0, "asking me to alloc a new window over a non-empty "
1044                      "one\n");
1045
1046         mlog(0, "Allocating %u clusters for a new window.\n",
1047              osb->local_alloc_bits);
1048
1049         /* Instruct the allocation code to try the most recently used
1050          * cluster group. We'll re-record the group used this pass
1051          * below. */
1052         ac->ac_last_group = osb->la_last_gd;
1053
1054         /* we used the generic suballoc reserve function, but we set
1055          * everything up nicely, so there's no reason why we can't use
1056          * the more specific cluster api to claim bits. */
1057         status = ocfs2_claim_clusters(osb, handle, ac, osb->local_alloc_bits,
1058                                       &cluster_off, &cluster_count);
1059         if (status == -ENOSPC) {
1060 retry_enospc:
1061                 /*
1062                  * Note: We could also try syncing the journal here to
1063                  * allow use of any free bits which the current
1064                  * transaction can't give us access to. --Mark
1065                  */
1066                 if (ocfs2_recalc_la_window(osb, OCFS2_LA_EVENT_FRAGMENTED) ==
1067                     OCFS2_LA_DISABLED)
1068                         goto bail;
1069
1070                 ac->ac_bits_wanted = osb->local_alloc_default_bits;
1071                 status = ocfs2_claim_clusters(osb, handle, ac,
1072                                               osb->local_alloc_bits,
1073                                               &cluster_off,
1074                                               &cluster_count);
1075                 if (status == -ENOSPC)
1076                         goto retry_enospc;
1077                 /*
1078                  * We only shrunk the *minimum* number of in our
1079                  * request - it's entirely possible that the allocator
1080                  * might give us more than we asked for.
1081                  */
1082                 if (status == 0) {
1083                         spin_lock(&osb->osb_lock);
1084                         osb->local_alloc_bits = cluster_count;
1085                         spin_unlock(&osb->osb_lock);
1086                 }
1087         }
1088         if (status < 0) {
1089                 if (status != -ENOSPC)
1090                         mlog_errno(status);
1091                 goto bail;
1092         }
1093
1094         osb->la_last_gd = ac->ac_last_group;
1095
1096         la->la_bm_off = cpu_to_le32(cluster_off);
1097         alloc->id1.bitmap1.i_total = cpu_to_le32(cluster_count);
1098         /* just in case... In the future when we find space ourselves,
1099          * we don't have to get all contiguous -- but we'll have to
1100          * set all previously used bits in bitmap and update
1101          * la_bits_set before setting the bits in the main bitmap. */
1102         alloc->id1.bitmap1.i_used = 0;
1103         memset(OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc)->la_bitmap, 0,
1104                le16_to_cpu(la->la_size));
1105
1106         ocfs2_resmap_restart(&osb->osb_la_resmap, cluster_count,
1107                              OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc)->la_bitmap);
1108
1109         mlog(0, "New window allocated:\n");
1110         mlog(0, "window la_bm_off = %u\n",
1111              OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc)->la_bm_off);
1112         mlog(0, "window bits = %u\n", le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total));
1113
1114 bail:
1115         mlog_exit(status);
1116         return status;
1117 }
1118
1119 /* Note that we do *NOT* lock the local alloc inode here as
1120  * it's been locked already for us. */
1121 static int ocfs2_local_alloc_slide_window(struct ocfs2_super *osb,
1122                                           struct inode *local_alloc_inode)
1123 {
1124         int status = 0;
1125         struct buffer_head *main_bm_bh = NULL;
1126         struct inode *main_bm_inode = NULL;
1127         handle_t *handle = NULL;
1128         struct ocfs2_dinode *alloc;
1129         struct ocfs2_dinode *alloc_copy = NULL;
1130         struct ocfs2_alloc_context *ac = NULL;
1131
1132         mlog_entry_void();
1133
1134         ocfs2_recalc_la_window(osb, OCFS2_LA_EVENT_SLIDE);
1135
1136         /* This will lock the main bitmap for us. */
1137         status = ocfs2_local_alloc_reserve_for_window(osb,
1138                                                       &ac,
1139                                                       &main_bm_inode,
1140                                                       &main_bm_bh);
1141         if (status < 0) {
1142                 if (status != -ENOSPC)
1143                         mlog_errno(status);
1144                 goto bail;
1145         }
1146
1147         handle = ocfs2_start_trans(osb, OCFS2_WINDOW_MOVE_CREDITS);
1148         if (IS_ERR(handle)) {
1149                 status = PTR_ERR(handle);
1150                 handle = NULL;
1151                 mlog_errno(status);
1152                 goto bail;
1153         }
1154
1155         alloc = (struct ocfs2_dinode *) osb->local_alloc_bh->b_data;
1156
1157         /* We want to clear the local alloc before doing anything
1158          * else, so that if we error later during this operation,
1159          * local alloc shutdown won't try to double free main bitmap
1160          * bits. Make a copy so the sync function knows which bits to
1161          * free. */
1162         alloc_copy = kmalloc(osb->local_alloc_bh->b_size, GFP_NOFS);
1163         if (!alloc_copy) {
1164                 status = -ENOMEM;
1165                 mlog_errno(status);
1166                 goto bail;
1167         }
1168         memcpy(alloc_copy, alloc, osb->local_alloc_bh->b_size);
1169
1170         status = ocfs2_journal_access_di(handle,
1171                                          INODE_CACHE(local_alloc_inode),
1172                                          osb->local_alloc_bh,
1173                                          OCFS2_JOURNAL_ACCESS_WRITE);
1174         if (status < 0) {
1175                 mlog_errno(status);
1176                 goto bail;
1177         }
1178
1179         ocfs2_clear_local_alloc(alloc);
1180         ocfs2_journal_dirty(handle, osb->local_alloc_bh);
1181
1182         status = ocfs2_sync_local_to_main(osb, handle, alloc_copy,
1183                                           main_bm_inode, main_bm_bh);
1184         if (status < 0) {
1185                 mlog_errno(status);
1186                 goto bail;
1187         }
1188
1189         status = ocfs2_local_alloc_new_window(osb, handle, ac);
1190         if (status < 0) {
1191                 if (status != -ENOSPC)
1192                         mlog_errno(status);
1193                 goto bail;
1194         }
1195
1196         atomic_inc(&osb->alloc_stats.moves);
1197
1198 bail:
1199         if (handle)
1200                 ocfs2_commit_trans(osb, handle);
1201
1202         brelse(main_bm_bh);
1203
1204         if (main_bm_inode)
1205                 iput(main_bm_inode);
1206
1207         if (alloc_copy)
1208                 kfree(alloc_copy);
1209
1210         if (ac)
1211                 ocfs2_free_alloc_context(ac);
1212
1213         mlog_exit(status);
1214         return status;
1215 }
1216