ocfs2: De-magic the in-memory slot map.
[safe/jmp/linux-2.6] / fs / ocfs2 / slot_map.c
1 /* -*- mode: c; c-basic-offset: 8; -*-
2  * vim: noexpandtab sw=8 ts=8 sts=0:
3  *
4  * slot_map.c
5  *
6  *
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/types.h>
27 #include <linux/slab.h>
28 #include <linux/highmem.h>
29
30 #define MLOG_MASK_PREFIX ML_SUPER
31 #include <cluster/masklog.h>
32
33 #include "ocfs2.h"
34
35 #include "dlmglue.h"
36 #include "extent_map.h"
37 #include "heartbeat.h"
38 #include "inode.h"
39 #include "slot_map.h"
40 #include "super.h"
41 #include "sysfile.h"
42
43 #include "buffer_head_io.h"
44
45
46 struct ocfs2_slot {
47         int sl_valid;
48         unsigned int sl_node_num;
49 };
50
51 struct ocfs2_slot_info {
52         struct inode *si_inode;
53         unsigned int si_blocks;
54         struct buffer_head **si_bh;
55         unsigned int si_num_slots;
56         struct ocfs2_slot *si_slots;
57 };
58
59
60 static int __ocfs2_node_num_to_slot(struct ocfs2_slot_info *si,
61                                     unsigned int node_num);
62
63 static void ocfs2_invalidate_slot(struct ocfs2_slot_info *si,
64                                   int slot_num)
65 {
66         BUG_ON((slot_num < 0) || (slot_num >= si->si_num_slots));
67         si->si_slots[slot_num].sl_valid = 0;
68 }
69
70 static void ocfs2_set_slot(struct ocfs2_slot_info *si,
71                            int slot_num, unsigned int node_num)
72 {
73         BUG_ON((slot_num < 0) || (slot_num >= si->si_num_slots));
74         BUG_ON((node_num == O2NM_INVALID_NODE_NUM) ||
75                (node_num >= O2NM_MAX_NODES));
76
77         si->si_slots[slot_num].sl_valid = 1;
78         si->si_slots[slot_num].sl_node_num = node_num;
79 }
80
81 /*
82  * Post the slot information on disk into our slot_info struct.
83  * Must be protected by osb_lock.
84  */
85 static void ocfs2_update_slot_info(struct ocfs2_slot_info *si)
86 {
87         int i;
88         __le16 *disk_info;
89
90         /* we don't read the slot block here as ocfs2_super_lock
91          * should've made sure we have the most recent copy. */
92         disk_info = (__le16 *) si->si_bh[0]->b_data;
93
94         for (i = 0; i < si->si_num_slots; i++) {
95                 if (le16_to_cpu(disk_info[i]) == (u16)OCFS2_INVALID_SLOT)
96                         ocfs2_invalidate_slot(si, i);
97                 else
98                         ocfs2_set_slot(si, i, le16_to_cpu(disk_info[i]));
99         }
100 }
101
102 int ocfs2_refresh_slot_info(struct ocfs2_super *osb)
103 {
104         int ret;
105         struct ocfs2_slot_info *si = osb->slot_info;
106
107         if (si == NULL)
108                 return 0;
109
110         BUG_ON(si->si_blocks == 0);
111         BUG_ON(si->si_bh == NULL);
112
113         mlog(0, "Refreshing slot map, reading %u block(s)\n",
114              si->si_blocks);
115
116         /*
117          * We pass -1 as blocknr because we expect all of si->si_bh to
118          * be !NULL.  Thus, ocfs2_read_blocks() will ignore blocknr.  If
119          * this is not true, the read of -1 (UINT64_MAX) will fail.
120          */
121         ret = ocfs2_read_blocks(osb, -1, si->si_blocks, si->si_bh, 0,
122                                 si->si_inode);
123         if (ret == 0) {
124                 spin_lock(&osb->osb_lock);
125                 ocfs2_update_slot_info(si);
126                 spin_unlock(&osb->osb_lock);
127         }
128
129         return ret;
130 }
131
132 /* post the our slot info stuff into it's destination bh and write it
133  * out. */
134 static int ocfs2_update_disk_slots(struct ocfs2_super *osb,
135                                    struct ocfs2_slot_info *si)
136 {
137         int status, i;
138         __le16 *disk_info = (__le16 *) si->si_bh[0]->b_data;
139
140         spin_lock(&osb->osb_lock);
141         for (i = 0; i < si->si_num_slots; i++) {
142                 if (si->si_slots[i].sl_valid)
143                         disk_info[i] =
144                                 cpu_to_le16(si->si_slots[i].sl_node_num);
145                 else
146                         disk_info[i] = cpu_to_le16(OCFS2_INVALID_SLOT);
147         }
148         spin_unlock(&osb->osb_lock);
149
150         status = ocfs2_write_block(osb, si->si_bh[0], si->si_inode);
151         if (status < 0)
152                 mlog_errno(status);
153
154         return status;
155 }
156
157 /*
158  * Calculate how many bytes are needed by the slot map.  Returns
159  * an error if the slot map file is too small.
160  */
161 static int ocfs2_slot_map_physical_size(struct ocfs2_super *osb,
162                                         struct inode *inode,
163                                         unsigned long long *bytes)
164 {
165         unsigned long long bytes_needed;
166
167         bytes_needed = osb->max_slots * sizeof(__le16);
168         if (bytes_needed > i_size_read(inode)) {
169                 mlog(ML_ERROR,
170                      "Slot map file is too small!  (size %llu, needed %llu)\n",
171                      i_size_read(inode), bytes_needed);
172                 return -ENOSPC;
173         }
174
175         *bytes = bytes_needed;
176         return 0;
177 }
178
179 /* try to find global node in the slot info. Returns -ENOENT
180  * if nothing is found. */
181 static int __ocfs2_node_num_to_slot(struct ocfs2_slot_info *si,
182                                     unsigned int node_num)
183 {
184         int i, ret = -ENOENT;
185
186         for(i = 0; i < si->si_num_slots; i++) {
187                 if (si->si_slots[i].sl_valid &&
188                     (node_num == si->si_slots[i].sl_node_num)) {
189                         ret = i;
190                         break;
191                 }
192         }
193
194         return ret;
195 }
196
197 static int __ocfs2_find_empty_slot(struct ocfs2_slot_info *si,
198                                    int preferred)
199 {
200         int i, ret = -ENOSPC;
201
202         if ((preferred >= 0) && (preferred < si->si_num_slots)) {
203                 if (!si->si_slots[preferred].sl_valid) {
204                         ret = preferred;
205                         goto out;
206                 }
207         }
208
209         for(i = 0; i < si->si_num_slots; i++) {
210                 if (!si->si_slots[i].sl_valid) {
211                         ret = i;
212                         break;
213                 }
214         }
215 out:
216         return ret;
217 }
218
219 int ocfs2_node_num_to_slot(struct ocfs2_super *osb, unsigned int node_num)
220 {
221         int slot;
222         struct ocfs2_slot_info *si = osb->slot_info;
223
224         spin_lock(&osb->osb_lock);
225         slot = __ocfs2_node_num_to_slot(si, node_num);
226         spin_unlock(&osb->osb_lock);
227
228         return slot;
229 }
230
231 int ocfs2_slot_to_node_num_locked(struct ocfs2_super *osb, int slot_num,
232                                   unsigned int *node_num)
233 {
234         struct ocfs2_slot_info *si = osb->slot_info;
235
236         assert_spin_locked(&osb->osb_lock);
237
238         BUG_ON(slot_num < 0);
239         BUG_ON(slot_num > osb->max_slots);
240
241         if (!si->si_slots[slot_num].sl_valid)
242                 return -ENOENT;
243
244         *node_num = si->si_slots[slot_num].sl_node_num;
245         return 0;
246 }
247
248 static void __ocfs2_free_slot_info(struct ocfs2_slot_info *si)
249 {
250         unsigned int i;
251
252         if (si == NULL)
253                 return;
254
255         if (si->si_inode)
256                 iput(si->si_inode);
257         if (si->si_bh) {
258                 for (i = 0; i < si->si_blocks; i++) {
259                         if (si->si_bh[i]) {
260                                 brelse(si->si_bh[i]);
261                                 si->si_bh[i] = NULL;
262                         }
263                 }
264                 kfree(si->si_bh);
265         }
266
267         kfree(si);
268 }
269
270 int ocfs2_clear_slot(struct ocfs2_super *osb, int slot_num)
271 {
272         struct ocfs2_slot_info *si = osb->slot_info;
273
274         if (si == NULL)
275                 return 0;
276
277         spin_lock(&osb->osb_lock);
278         ocfs2_invalidate_slot(si, slot_num);
279         spin_unlock(&osb->osb_lock);
280
281         return ocfs2_update_disk_slots(osb, osb->slot_info);
282 }
283
284 static int ocfs2_map_slot_buffers(struct ocfs2_super *osb,
285                                   struct ocfs2_slot_info *si)
286 {
287         int status = 0;
288         u64 blkno;
289         unsigned long long blocks, bytes;
290         unsigned int i;
291         struct buffer_head *bh;
292
293         status = ocfs2_slot_map_physical_size(osb, si->si_inode, &bytes);
294         if (status)
295                 goto bail;
296
297         blocks = ocfs2_blocks_for_bytes(si->si_inode->i_sb, bytes);
298         BUG_ON(blocks > UINT_MAX);
299         si->si_blocks = blocks;
300         if (!si->si_blocks)
301                 goto bail;
302
303         mlog(0, "Slot map needs %u buffers for %llu bytes\n",
304              si->si_blocks, bytes);
305
306         si->si_bh = kzalloc(sizeof(struct buffer_head *) * si->si_blocks,
307                             GFP_KERNEL);
308         if (!si->si_bh) {
309                 status = -ENOMEM;
310                 mlog_errno(status);
311                 goto bail;
312         }
313
314         for (i = 0; i < si->si_blocks; i++) {
315                 status = ocfs2_extent_map_get_blocks(si->si_inode, i,
316                                                      &blkno, NULL, NULL);
317                 if (status < 0) {
318                         mlog_errno(status);
319                         goto bail;
320                 }
321
322                 mlog(0, "Reading slot map block %u at %llu\n", i,
323                      (unsigned long long)blkno);
324
325                 bh = NULL;  /* Acquire a fresh bh */
326                 status = ocfs2_read_block(osb, blkno, &bh, 0, si->si_inode);
327                 if (status < 0) {
328                         mlog_errno(status);
329                         goto bail;
330                 }
331
332                 si->si_bh[i] = bh;
333         }
334
335 bail:
336         return status;
337 }
338
339 int ocfs2_init_slot_info(struct ocfs2_super *osb)
340 {
341         int status;
342         struct inode *inode = NULL;
343         struct ocfs2_slot_info *si;
344
345         si = kzalloc(sizeof(struct ocfs2_slot_info) +
346                      (sizeof(struct ocfs2_slot) * osb->max_slots),
347                      GFP_KERNEL);
348         if (!si) {
349                 status = -ENOMEM;
350                 mlog_errno(status);
351                 goto bail;
352         }
353
354         si->si_num_slots = osb->max_slots;
355         si->si_slots = (struct ocfs2_slot *)((char *)si +
356                                              sizeof(struct ocfs2_slot_info));
357
358         inode = ocfs2_get_system_file_inode(osb, SLOT_MAP_SYSTEM_INODE,
359                                             OCFS2_INVALID_SLOT);
360         if (!inode) {
361                 status = -EINVAL;
362                 mlog_errno(status);
363                 goto bail;
364         }
365
366         si->si_inode = inode;
367         status = ocfs2_map_slot_buffers(osb, si);
368         if (status < 0) {
369                 mlog_errno(status);
370                 goto bail;
371         }
372
373         osb->slot_info = (struct ocfs2_slot_info *)si;
374 bail:
375         if (status < 0 && si)
376                 __ocfs2_free_slot_info(si);
377
378         return status;
379 }
380
381 void ocfs2_free_slot_info(struct ocfs2_super *osb)
382 {
383         struct ocfs2_slot_info *si = osb->slot_info;
384
385         osb->slot_info = NULL;
386         __ocfs2_free_slot_info(si);
387 }
388
389 int ocfs2_find_slot(struct ocfs2_super *osb)
390 {
391         int status;
392         int slot;
393         struct ocfs2_slot_info *si;
394
395         mlog_entry_void();
396
397         si = osb->slot_info;
398
399         spin_lock(&osb->osb_lock);
400         ocfs2_update_slot_info(si);
401
402         /* search for ourselves first and take the slot if it already
403          * exists. Perhaps we need to mark this in a variable for our
404          * own journal recovery? Possibly not, though we certainly
405          * need to warn to the user */
406         slot = __ocfs2_node_num_to_slot(si, osb->node_num);
407         if (slot < 0) {
408                 /* if no slot yet, then just take 1st available
409                  * one. */
410                 slot = __ocfs2_find_empty_slot(si, osb->preferred_slot);
411                 if (slot < 0) {
412                         spin_unlock(&osb->osb_lock);
413                         mlog(ML_ERROR, "no free slots available!\n");
414                         status = -EINVAL;
415                         goto bail;
416                 }
417         } else
418                 mlog(ML_NOTICE, "slot %d is already allocated to this node!\n",
419                      slot);
420
421         ocfs2_set_slot(si, slot, osb->node_num);
422         osb->slot_num = slot;
423         spin_unlock(&osb->osb_lock);
424
425         mlog(0, "taking node slot %d\n", osb->slot_num);
426
427         status = ocfs2_update_disk_slots(osb, si);
428         if (status < 0)
429                 mlog_errno(status);
430
431 bail:
432         mlog_exit(status);
433         return status;
434 }
435
436 void ocfs2_put_slot(struct ocfs2_super *osb)
437 {
438         int status;
439         struct ocfs2_slot_info *si = osb->slot_info;
440
441         if (!si)
442                 return;
443
444         spin_lock(&osb->osb_lock);
445         ocfs2_update_slot_info(si);
446
447         ocfs2_invalidate_slot(si, osb->slot_num);
448         osb->slot_num = OCFS2_INVALID_SLOT;
449         spin_unlock(&osb->osb_lock);
450
451         status = ocfs2_update_disk_slots(osb, si);
452         if (status < 0) {
453                 mlog_errno(status);
454                 goto bail;
455         }
456
457 bail:
458         ocfs2_free_slot_info(osb);
459 }
460