fs/btrfs/volumes.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2007 Oracle.  All rights reserved.
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU General Public
   6  * License v2 as published by the Free Software Foundation.
   7  *
   8  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
   9  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  11  * General Public License for more details.
  12  *
  13  * You should have received a copy of the GNU General Public
  14  * License along with this program; if not, write to the
  15  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  16  * Boston, MA 021110-1307, USA.
  17  */
  18 #include <linux/sched.h>
  19 #include <linux/bio.h>
  20 #include <linux/buffer_head.h>
  21 #include <asm/div64.h>
  22 #include "ctree.h"
  23 #include "extent_map.h"
  24 #include "disk-io.h"
  25 #include "transaction.h"
  26 #include "print-tree.h"
  27 #include "volumes.h"
  28
  29 struct map_lookup {
  30         u64 type;
  31         int io_align;
  32         int io_width;
  33         int stripe_len;
  34         int sector_size;
  35         int num_stripes;
  36         struct btrfs_bio_stripe stripes[];
  37 };
  38
  39 #define map_lookup_size(n) (sizeof(struct map_lookup) + \
  40                             (sizeof(struct btrfs_bio_stripe) * (n)))
  41
  42 static DEFINE_MUTEX(uuid_mutex);
  43 static LIST_HEAD(fs_uuids);
  44
  45 int btrfs_cleanup_fs_uuids(void)
  46 {
  47         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
  48         struct list_head *uuid_cur;
  49         struct list_head *devices_cur;
  50         struct btrfs_device *dev;
  51
  52         list_for_each(uuid_cur, &fs_uuids) {
  53                 fs_devices = list_entry(uuid_cur, struct btrfs_fs_devices,
  54                                         list);
  55                 while(!list_empty(&fs_devices->devices)) {
  56                         devices_cur = fs_devices->devices.next;
  57                         dev = list_entry(devices_cur, struct btrfs_device,
  58                                          dev_list);
  59                         printk("uuid cleanup finds %s\n", dev->name);
  60                         if (dev->bdev) {
  61                                 printk("closing\n");
  62                                 close_bdev_excl(dev->bdev);
  63                         }
  64                         list_del(&dev->dev_list);
  65                         kfree(dev);
  66                 }
  67         }
  68         return 0;
  69 }
  70
  71 static struct btrfs_device *__find_device(struct list_head *head, u64 devid)
  72 {
  73         struct btrfs_device *dev;
  74         struct list_head *cur;
  75
  76         list_for_each(cur, head) {
  77                 dev = list_entry(cur, struct btrfs_device, dev_list);
  78                 if (dev->devid == devid)
  79                         return dev;
  80         }
  81         return NULL;
  82 }
  83
  84 static struct btrfs_fs_devices *find_fsid(u8 *fsid)
  85 {
  86         struct list_head *cur;
  87         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
  88
  89         list_for_each(cur, &fs_uuids) {
  90                 fs_devices = list_entry(cur, struct btrfs_fs_devices, list);
  91                 if (memcmp(fsid, fs_devices->fsid, BTRFS_FSID_SIZE) == 0)
  92                         return fs_devices;
  93         }
  94         return NULL;
  95 }
  96
  97 static int device_list_add(const char *path,
  98                            struct btrfs_super_block *disk_super,
  99                            u64 devid, struct btrfs_fs_devices **fs_devices_ret)
 100 {
 101         struct btrfs_device *device;
 102         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
 103         u64 found_transid = btrfs_super_generation(disk_super);
 104
 105         fs_devices = find_fsid(disk_super->fsid);
 106         if (!fs_devices) {
 107                 fs_devices = kmalloc(sizeof(*fs_devices), GFP_NOFS);
 108                 if (!fs_devices)
 109                         return -ENOMEM;
 110                 INIT_LIST_HEAD(&fs_devices->devices);
 111                 list_add(&fs_devices->list, &fs_uuids);
 112                 memcpy(fs_devices->fsid, disk_super->fsid, BTRFS_FSID_SIZE);
 113                 fs_devices->latest_devid = devid;
 114                 fs_devices->latest_trans = found_transid;
 115                 fs_devices->lowest_devid = (u64)-1;
 116                 fs_devices->num_devices = 0;
 117                 device = NULL;
 118         } else {
 119                 device = __find_device(&fs_devices->devices, devid);
 120         }
 121         if (!device) {
 122                 device = kzalloc(sizeof(*device), GFP_NOFS);
 123                 if (!device) {
 124                         /* we can safely leave the fs_devices entry around */
 125                         return -ENOMEM;
 126                 }
 127                 device->devid = devid;
 128                 device->name = kstrdup(path, GFP_NOFS);
 129                 if (!device->name) {
 130                         kfree(device);
 131                         return -ENOMEM;
 132                 }
 133                 list_add(&device->dev_list, &fs_devices->devices);
 134                 fs_devices->num_devices++;
 135         }
 136
 137         if (found_transid > fs_devices->latest_trans) {
 138                 fs_devices->latest_devid = devid;
 139                 fs_devices->latest_trans = found_transid;
 140         }
 141         if (fs_devices->lowest_devid > devid) {
 142                 fs_devices->lowest_devid = devid;
 143                 printk("lowest devid now %Lu\n", devid);
 144         }
 145         *fs_devices_ret = fs_devices;
 146         return 0;
 147 }
 148
 149 int btrfs_close_devices(struct btrfs_fs_devices *fs_devices)
 150 {
 151         struct list_head *head = &fs_devices->devices;
 152         struct list_head *cur;
 153         struct btrfs_device *device;
 154
 155         mutex_lock(&uuid_mutex);
 156         list_for_each(cur, head) {
 157                 device = list_entry(cur, struct btrfs_device, dev_list);
 158                 if (device->bdev) {
 159                         close_bdev_excl(device->bdev);
 160                         printk("close devices closes %s\n", device->name);
 161                 }
 162                 device->bdev = NULL;
 163         }
 164         mutex_unlock(&uuid_mutex);
 165         return 0;
 166 }
 167
 168 int btrfs_open_devices(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
 169                        int flags, void *holder)
 170 {
 171         struct block_device *bdev;
 172         struct list_head *head = &fs_devices->devices;
 173         struct list_head *cur;
 174         struct btrfs_device *device;
 175         int ret;
 176
 177         mutex_lock(&uuid_mutex);
 178         list_for_each(cur, head) {
 179                 device = list_entry(cur, struct btrfs_device, dev_list);
 180                 bdev = open_bdev_excl(device->name, flags, holder);
 181 printk("opening %s devid %Lu\n", device->name, device->devid);
 182                 if (IS_ERR(bdev)) {
 183                         printk("open %s failed\n", device->name);
 184                         ret = PTR_ERR(bdev);
 185                         goto fail;
 186                 }
 187                 if (device->devid == fs_devices->latest_devid)
 188                         fs_devices->latest_bdev = bdev;
 189                 if (device->devid == fs_devices->lowest_devid) {
 190                         fs_devices->lowest_bdev = bdev;
 191 printk("lowest bdev %s\n", device->name);
 192                 }
 193                 device->bdev = bdev;
 194         }
 195         mutex_unlock(&uuid_mutex);
 196         return 0;
 197 fail:
 198         mutex_unlock(&uuid_mutex);
 199         btrfs_close_devices(fs_devices);
 200         return ret;
 201 }
 202
 203 int btrfs_scan_one_device(const char *path, int flags, void *holder,
 204                           struct btrfs_fs_devices **fs_devices_ret)
 205 {
 206         struct btrfs_super_block *disk_super;
 207         struct block_device *bdev;
 208         struct buffer_head *bh;
 209         int ret;
 210         u64 devid;
 211
 212         mutex_lock(&uuid_mutex);
 213
 214         printk("scan one opens %s\n", path);
 215         bdev = open_bdev_excl(path, flags, holder);
 216
 217         if (IS_ERR(bdev)) {
 218                 printk("open failed\n");
 219                 ret = PTR_ERR(bdev);
 220                 goto error;
 221         }
 222
 223         ret = set_blocksize(bdev, 4096);
 224         if (ret)
 225                 goto error_close;
 226         bh = __bread(bdev, BTRFS_SUPER_INFO_OFFSET / 4096, 4096);
 227         if (!bh) {
 228                 ret = -EIO;
 229                 goto error_close;
 230         }
 231         disk_super = (struct btrfs_super_block *)bh->b_data;
 232         if (strncmp((char *)(&disk_super->magic), BTRFS_MAGIC,
 233             sizeof(disk_super->magic))) {
 234                 printk("no btrfs found on %s\n", path);
 235                 ret = -EINVAL;
 236                 goto error_brelse;
 237         }
 238         devid = le64_to_cpu(disk_super->dev_item.devid);
 239         printk("found device %Lu on %s\n", devid, path);
 240         ret = device_list_add(path, disk_super, devid, fs_devices_ret);
 241
 242 error_brelse:
 243         brelse(bh);
 244 error_close:
 245         close_bdev_excl(bdev);
 246         printk("scan one closes bdev %s\n", path);
 247 error:
 248         mutex_unlock(&uuid_mutex);
 249         return ret;
 250 }
 251
 252 /*
 253  * this uses a pretty simple search, the expectation is that it is
 254  * called very infrequently and that a given device has a small number
 255  * of extents
 256  */
 257 static int find_free_dev_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
 258                                 struct btrfs_device *device,
 259                                 struct btrfs_path *path,
 260                                 u64 num_bytes, u64 *start)
 261 {
 262         struct btrfs_key key;
 263         struct btrfs_root *root = device->dev_root;
 264         struct btrfs_dev_extent *dev_extent = NULL;
 265         u64 hole_size = 0;
 266         u64 last_byte = 0;
 267         u64 search_start = 0;
 268         u64 search_end = device->total_bytes;
 269         int ret;
 270         int slot = 0;
 271         int start_found;
 272         struct extent_buffer *l;
 273
 274         start_found = 0;
 275         path->reada = 2;
 276
 277         /* FIXME use last free of some kind */
 278
 279         /* we don't want to overwrite the superblock on the drive,
 280          * so we make sure to start at an offset of at least 1MB
 281          */
 282         search_start = max((u64)1024 * 1024, search_start);
 283         key.objectid = device->devid;
 284         key.offset = search_start;
 285         key.type = BTRFS_DEV_EXTENT_KEY;
 286         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, 0, 0);
 287         if (ret < 0)
 288                 goto error;
 289         ret = btrfs_previous_item(root, path, 0, key.type);
 290         if (ret < 0)
 291                 goto error;
 292         l = path->nodes[0];
 293         btrfs_item_key_to_cpu(l, &key, path->slots[0]);
 294         while (1) {
 295                 l = path->nodes[0];
 296                 slot = path->slots[0];
 297                 if (slot >= btrfs_header_nritems(l)) {
 298                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
 299                         if (ret == 0)
 300                                 continue;
 301                         if (ret < 0)
 302                                 goto error;
 303 no_more_items:
 304                         if (!start_found) {
 305                                 if (search_start >= search_end) {
 306                                         ret = -ENOSPC;
 307                                         goto error;
 308                                 }
 309                                 *start = search_start;
 310                                 start_found = 1;
 311                                 goto check_pending;
 312                         }
 313                         *start = last_byte > search_start ?
 314                                 last_byte : search_start;
 315                         if (search_end <= *start) {
 316                                 ret = -ENOSPC;
 317                                 goto error;
 318                         }
 319                         goto check_pending;
 320                 }
 321                 btrfs_item_key_to_cpu(l, &key, slot);
 322
 323                 if (key.objectid < device->devid)
 324                         goto next;
 325
 326                 if (key.objectid > device->devid)
 327                         goto no_more_items;
 328
 329                 if (key.offset >= search_start && key.offset > last_byte &&
 330                     start_found) {
 331                         if (last_byte < search_start)
 332                                 last_byte = search_start;
 333                         hole_size = key.offset - last_byte;
 334                         if (key.offset > last_byte &&
 335                             hole_size >= num_bytes) {
 336                                 *start = last_byte;
 337                                 goto check_pending;
 338                         }
 339                 }
 340                 if (btrfs_key_type(&key) != BTRFS_DEV_EXTENT_KEY) {
 341                         goto next;
 342                 }
 343
 344                 start_found = 1;
 345                 dev_extent = btrfs_item_ptr(l, slot, struct btrfs_dev_extent);
 346                 last_byte = key.offset + btrfs_dev_extent_length(l, dev_extent);
 347 next:
 348                 path->slots[0]++;
 349                 cond_resched();
 350         }
 351 check_pending:
 352         /* we have to make sure we didn't find an extent that has already
 353          * been allocated by the map tree or the original allocation
 354          */
 355         btrfs_release_path(root, path);
 356         BUG_ON(*start < search_start);
 357
 358         if (*start + num_bytes > search_end) {
 359                 ret = -ENOSPC;
 360                 goto error;
 361         }
 362         /* check for pending inserts here */
 363         return 0;
 364
 365 error:
 366         btrfs_release_path(root, path);
 367         return ret;
 368 }
 369
 370 int btrfs_alloc_dev_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
 371                            struct btrfs_device *device,
 372                            u64 owner, u64 num_bytes, u64 *start)
 373 {
 374         int ret;
 375         struct btrfs_path *path;
 376         struct btrfs_root *root = device->dev_root;
 377         struct btrfs_dev_extent *extent;
 378         struct extent_buffer *leaf;
 379         struct btrfs_key key;
 380
 381         path = btrfs_alloc_path();
 382         if (!path)
 383                 return -ENOMEM;
 384
 385         ret = find_free_dev_extent(trans, device, path, num_bytes, start);
 386         if (ret) {
 387                 goto err;
 388         }
 389
 390         key.objectid = device->devid;
 391         key.offset = *start;
 392         key.type = BTRFS_DEV_EXTENT_KEY;
 393         ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
 394                                       sizeof(*extent));
 395         BUG_ON(ret);
 396
 397         leaf = path->nodes[0];
 398         extent = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
 399                                 struct btrfs_dev_extent);
 400         btrfs_set_dev_extent_owner(leaf, extent, owner);
 401         btrfs_set_dev_extent_length(leaf, extent, num_bytes);
 402         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
 403 err:
 404         btrfs_free_path(path);
 405         return ret;
 406 }
 407
 408 static int find_next_chunk(struct btrfs_root *root, u64 *objectid)
 409 {
 410         struct btrfs_path *path;
 411         int ret;
 412         struct btrfs_key key;
 413         struct btrfs_key found_key;
 414
 415         path = btrfs_alloc_path();
 416         BUG_ON(!path);
 417
 418         key.objectid = (u64)-1;
 419         key.offset = (u64)-1;
 420         key.type = BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY;
 421
 422         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
 423         if (ret < 0)
 424                 goto error;
 425
 426         BUG_ON(ret == 0);
 427
 428         ret = btrfs_previous_item(root, path, 0, BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY);
 429         if (ret) {
 430                 *objectid = 0;
 431         } else {
 432                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
 433                                       path->slots[0]);
 434                 *objectid = found_key.objectid + found_key.offset;
 435         }
 436         ret = 0;
 437 error:
 438         btrfs_free_path(path);
 439         return ret;
 440 }
 441
 442 static int find_next_devid(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
 443                            u64 *objectid)
 444 {
 445         int ret;
 446         struct btrfs_key key;
 447         struct btrfs_key found_key;
 448
 449         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
 450         key.type = BTRFS_DEV_ITEM_KEY;
 451         key.offset = (u64)-1;
 452
 453         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
 454         if (ret < 0)
 455                 goto error;
 456
 457         BUG_ON(ret == 0);
 458
 459         ret = btrfs_previous_item(root, path, BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID,
 460                                   BTRFS_DEV_ITEM_KEY);
 461         if (ret) {
 462                 *objectid = 1;
 463         } else {
 464                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
 465                                       path->slots[0]);
 466                 *objectid = found_key.offset + 1;
 467         }
 468         ret = 0;
 469 error:
 470         btrfs_release_path(root, path);
 471         return ret;
 472 }
 473
 474 /*
 475  * the device information is stored in the chunk root
 476  * the btrfs_device struct should be fully filled in
 477  */
 478 int btrfs_add_device(struct btrfs_trans_handle *trans,
 479                      struct btrfs_root *root,
 480                      struct btrfs_device *device)
 481 {
 482         int ret;
 483         struct btrfs_path *path;
 484         struct btrfs_dev_item *dev_item;
 485         struct extent_buffer *leaf;
 486         struct btrfs_key key;
 487         unsigned long ptr;
 488         u64 free_devid;
 489
 490         root = root->fs_info->chunk_root;
 491
 492         path = btrfs_alloc_path();
 493         if (!path)
 494                 return -ENOMEM;
 495
 496         ret = find_next_devid(root, path, &free_devid);
 497         if (ret)
 498                 goto out;
 499
 500         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
 501         key.type = BTRFS_DEV_ITEM_KEY;
 502         key.offset = free_devid;
 503
 504         ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
 505                                       sizeof(*dev_item));
 506         if (ret)
 507                 goto out;
 508
 509         leaf = path->nodes[0];
 510         dev_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_dev_item);
 511
 512         device->devid = free_devid;
 513         btrfs_set_device_id(leaf, dev_item, device->devid);
 514         btrfs_set_device_type(leaf, dev_item, device->type);
 515         btrfs_set_device_io_align(leaf, dev_item, device->io_align);
 516         btrfs_set_device_io_width(leaf, dev_item, device->io_width);
 517         btrfs_set_device_sector_size(leaf, dev_item, device->sector_size);
 518         btrfs_set_device_total_bytes(leaf, dev_item, device->total_bytes);
 519         btrfs_set_device_bytes_used(leaf, dev_item, device->bytes_used);
 520
 521         ptr = (unsigned long)btrfs_device_uuid(dev_item);
 522         write_extent_buffer(leaf, device->uuid, ptr, BTRFS_DEV_UUID_SIZE);
 523         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
 524         ret = 0;
 525
 526 out:
 527         btrfs_free_path(path);
 528         return ret;
 529 }
 530 int btrfs_update_device(struct btrfs_trans_handle *trans,
 531                         struct btrfs_device *device)
 532 {
 533         int ret;
 534         struct btrfs_path *path;
 535         struct btrfs_root *root;
 536         struct btrfs_dev_item *dev_item;
 537         struct extent_buffer *leaf;
 538         struct btrfs_key key;
 539
 540         root = device->dev_root->fs_info->chunk_root;
 541
 542         path = btrfs_alloc_path();
 543         if (!path)
 544                 return -ENOMEM;
 545
 546         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
 547         key.type = BTRFS_DEV_ITEM_KEY;
 548         key.offset = device->devid;
 549
 550         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, 0, 1);
 551         if (ret < 0)
 552                 goto out;
 553
 554         if (ret > 0) {
 555                 ret = -ENOENT;
 556                 goto out;
 557         }
 558
 559         leaf = path->nodes[0];
 560         dev_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_dev_item);
 561
 562         btrfs_set_device_id(leaf, dev_item, device->devid);
 563         btrfs_set_device_type(leaf, dev_item, device->type);
 564         btrfs_set_device_io_align(leaf, dev_item, device->io_align);
 565         btrfs_set_device_io_width(leaf, dev_item, device->io_width);
 566         btrfs_set_device_sector_size(leaf, dev_item, device->sector_size);
 567         btrfs_set_device_total_bytes(leaf, dev_item, device->total_bytes);
 568         btrfs_set_device_bytes_used(leaf, dev_item, device->bytes_used);
 569         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
 570
 571 out:
 572         btrfs_free_path(path);
 573         return ret;
 574 }
 575
 576 int btrfs_add_system_chunk(struct btrfs_trans_handle *trans,
 577                            struct btrfs_root *root,
 578                            struct btrfs_key *key,
 579                            struct btrfs_chunk *chunk, int item_size)
 580 {
 581         struct btrfs_super_block *super_copy = &root->fs_info->super_copy;
 582         struct btrfs_disk_key disk_key;
 583         u32 array_size;
 584         u8 *ptr;
 585
 586         array_size = btrfs_super_sys_array_size(super_copy);
 587         if (array_size + item_size > BTRFS_SYSTEM_CHUNK_ARRAY_SIZE)
 588                 return -EFBIG;
 589
 590         ptr = super_copy->sys_chunk_array + array_size;
 591         btrfs_cpu_key_to_disk(&disk_key, key);
 592         memcpy(ptr, &disk_key, sizeof(disk_key));
 593         ptr += sizeof(disk_key);
 594         memcpy(ptr, chunk, item_size);
 595         item_size += sizeof(disk_key);
 596         btrfs_set_super_sys_array_size(super_copy, array_size + item_size);
 597         return 0;
 598 }
 599
 600 int btrfs_alloc_chunk(struct btrfs_trans_handle *trans,
 601                       struct btrfs_root *extent_root, u64 *start,
 602                       u64 *num_bytes, u64 type)
 603 {
 604         u64 dev_offset;
 605         struct btrfs_fs_info *info = extent_root->fs_info;
 606         struct btrfs_root *chunk_root = extent_root->fs_info->chunk_root;
 607         struct btrfs_stripe *stripes;
 608         struct btrfs_device *device = NULL;
 609         struct btrfs_chunk *chunk;
 610         struct list_head private_devs;
 611         struct list_head *dev_list = &extent_root->fs_info->fs_devices->devices;
 612         struct list_head *cur;
 613         struct extent_map_tree *em_tree;
 614         struct map_lookup *map;
 615         struct extent_map *em;
 616         u64 physical;
 617         u64 calc_size = 1024 * 1024 * 1024;
 618         u64 min_free = calc_size;
 619         u64 avail;
 620         u64 max_avail = 0;
 621         int num_stripes = 1;
 622         int looped = 0;
 623         int ret;
 624         int index;
 625         int stripe_len = 64 * 1024;
 626         struct btrfs_key key;
 627
 628         if (list_empty(dev_list))
 629                 return -ENOSPC;
 630
 631         if (type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0))
 632                 num_stripes = btrfs_super_num_devices(&info->super_copy);
 633         if (type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP))
 634                 num_stripes = 2;
 635         if (type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1)) {
 636                 num_stripes = min_t(u64, 2,
 637                                   btrfs_super_num_devices(&info->super_copy));
 638         }
 639 again:
 640         INIT_LIST_HEAD(&private_devs);
 641         cur = dev_list->next;
 642         index = 0;
 643
 644         if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP)
 645                 min_free = calc_size * 2;
 646
 647         /* build a private list of devices we will allocate from */
 648         while(index < num_stripes) {
 649                 device = list_entry(cur, struct btrfs_device, dev_list);
 650
 651                 avail = device->total_bytes - device->bytes_used;
 652                 cur = cur->next;
 653                 if (avail > max_avail)
 654                         max_avail = avail;
 655                 if (avail >= min_free) {
 656                         list_move_tail(&device->dev_list, &private_devs);
 657                         index++;
 658                         if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP)
 659                                 index++;
 660                 }
 661                 if (cur == dev_list)
 662                         break;
 663         }
 664         if (index < num_stripes) {
 665                 list_splice(&private_devs, dev_list);
 666                 if (!looped && max_avail > 0) {
 667                         looped = 1;
 668                         calc_size = max_avail;
 669                         goto again;
 670                 }
 671                 return -ENOSPC;
 672         }
 673
 674         ret = find_next_chunk(chunk_root, &key.objectid);
 675         if (ret)
 676                 return ret;
 677
 678         chunk = kmalloc(btrfs_chunk_item_size(num_stripes), GFP_NOFS);
 679         if (!chunk)
 680                 return -ENOMEM;
 681
 682         map = kmalloc(map_lookup_size(num_stripes), GFP_NOFS);
 683         if (!map) {
 684                 kfree(chunk);
 685                 return -ENOMEM;
 686         }
 687
 688         stripes = &chunk->stripe;
 689
 690         if (type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1 | BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP))
 691                 *num_bytes = calc_size;
 692         else
 693                 *num_bytes = calc_size * num_stripes;
 694
 695         index = 0;
 696 printk("new chunk type %Lu start %Lu size %Lu\n", type, key.objectid, *num_bytes);
 697         while(index < num_stripes) {
 698                 BUG_ON(list_empty(&private_devs));
 699                 cur = private_devs.next;
 700                 device = list_entry(cur, struct btrfs_device, dev_list);
 701
 702                 /* loop over this device again if we're doing a dup group */
 703                 if (!(type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP) ||
 704                     (index == num_stripes - 1))
 705                         list_move_tail(&device->dev_list, dev_list);
 706
 707                 ret = btrfs_alloc_dev_extent(trans, device,
 708                                              key.objectid,
 709                                              calc_size, &dev_offset);
 710                 BUG_ON(ret);
 711 printk("alloc chunk start %Lu size %Lu from dev %Lu type %Lu\n", key.objectid, calc_size, device->devid, type);
 712                 device->bytes_used += calc_size;
 713                 ret = btrfs_update_device(trans, device);
 714                 BUG_ON(ret);
 715
 716                 map->stripes[index].dev = device;
 717                 map->stripes[index].physical = dev_offset;
 718                 btrfs_set_stack_stripe_devid(stripes + index, device->devid);
 719                 btrfs_set_stack_stripe_offset(stripes + index, dev_offset);
 720                 physical = dev_offset;
 721                 index++;
 722         }
 723         BUG_ON(!list_empty(&private_devs));
 724
 725         /* key.objectid was set above */
 726         key.offset = *num_bytes;
 727         key.type = BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY;
 728         btrfs_set_stack_chunk_owner(chunk, extent_root->root_key.objectid);
 729         btrfs_set_stack_chunk_stripe_len(chunk, stripe_len);
 730         btrfs_set_stack_chunk_type(chunk, type);
 731         btrfs_set_stack_chunk_num_stripes(chunk, num_stripes);
 732         btrfs_set_stack_chunk_io_align(chunk, stripe_len);
 733         btrfs_set_stack_chunk_io_width(chunk, stripe_len);
 734         btrfs_set_stack_chunk_sector_size(chunk, extent_root->sectorsize);
 735         map->sector_size = extent_root->sectorsize;
 736         map->stripe_len = stripe_len;
 737         map->io_align = stripe_len;
 738         map->io_width = stripe_len;
 739         map->type = type;
 740         map->num_stripes = num_stripes;
 741
 742         ret = btrfs_insert_item(trans, chunk_root, &key, chunk,
 743                                 btrfs_chunk_item_size(num_stripes));
 744         BUG_ON(ret);
 745         *start = key.objectid;
 746
 747         em = alloc_extent_map(GFP_NOFS);
 748         if (!em)
 749                 return -ENOMEM;
 750         em->bdev = (struct block_device *)map;
 751         em->start = key.objectid;
 752         em->len = key.offset;
 753         em->block_start = 0;
 754
 755         kfree(chunk);
 756
 757         em_tree = &extent_root->fs_info->mapping_tree.map_tree;
 758         spin_lock(&em_tree->lock);
 759         ret = add_extent_mapping(em_tree, em);
 760         BUG_ON(ret);
 761         spin_unlock(&em_tree->lock);
 762         free_extent_map(em);
 763         return ret;
 764 }
 765
 766 void btrfs_mapping_init(struct btrfs_mapping_tree *tree)
 767 {
 768         extent_map_tree_init(&tree->map_tree, GFP_NOFS);
 769 }
 770
 771 void btrfs_mapping_tree_free(struct btrfs_mapping_tree *tree)
 772 {
 773         struct extent_map *em;
 774
 775         while(1) {
 776                 spin_lock(&tree->map_tree.lock);
 777                 em = lookup_extent_mapping(&tree->map_tree, 0, (u64)-1);
 778                 if (em)
 779                         remove_extent_mapping(&tree->map_tree, em);
 780                 spin_unlock(&tree->map_tree.lock);
 781                 if (!em)
 782                         break;
 783                 kfree(em->bdev);
 784                 /* once for us */
 785                 free_extent_map(em);
 786                 /* once for the tree */
 787                 free_extent_map(em);
 788         }
 789 }
 790
 791 int btrfs_num_copies(struct btrfs_mapping_tree *map_tree, u64 logical, u64 len)
 792 {
 793         struct extent_map *em;
 794         struct map_lookup *map;
 795         struct extent_map_tree *em_tree = &map_tree->map_tree;
 796         int ret;
 797
 798         spin_lock(&em_tree->lock);
 799         em = lookup_extent_mapping(em_tree, logical, len);
 800         BUG_ON(!em);
 801
 802         BUG_ON(em->start > logical || em->start + em->len < logical);
 803         map = (struct map_lookup *)em->bdev;
 804         if (map->type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP | BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1))
 805                 ret = map->num_stripes;
 806         else
 807                 ret = 1;
 808         free_extent_map(em);
 809         spin_unlock(&em_tree->lock);
 810         return ret;
 811 }
 812
 813 int btrfs_map_block(struct btrfs_mapping_tree *map_tree, int rw,
 814                     u64 logical, u64 *length,
 815                     struct btrfs_multi_bio **multi_ret, int mirror_num)
 816 {
 817         struct extent_map *em;
 818         struct map_lookup *map;
 819         struct extent_map_tree *em_tree = &map_tree->map_tree;
 820         u64 offset;
 821         u64 stripe_offset;
 822         u64 stripe_nr;
 823         int stripes_allocated = 8;
 824         int stripe_index;
 825         int i;
 826         struct btrfs_multi_bio *multi = NULL;
 827
 828         if (multi_ret && !(rw & (1 << BIO_RW))) {
 829                 stripes_allocated = 1;
 830         }
 831 again:
 832         if (multi_ret) {
 833                 multi = kzalloc(btrfs_multi_bio_size(stripes_allocated),
 834                                 GFP_NOFS);
 835                 if (!multi)
 836                         return -ENOMEM;
 837         }
 838
 839         spin_lock(&em_tree->lock);
 840         em = lookup_extent_mapping(em_tree, logical, *length);
 841         BUG_ON(!em);
 842
 843         BUG_ON(em->start > logical || em->start + em->len < logical);
 844         map = (struct map_lookup *)em->bdev;
 845         offset = logical - em->start;
 846
 847         if (mirror_num > map->num_stripes)
 848                 mirror_num = 0;
 849
 850         /* if our multi bio struct is too small, back off and try again */
 851         if (multi_ret && (rw & (1 << BIO_RW)) &&
 852             stripes_allocated < map->num_stripes &&
 853             ((map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1) ||
 854              (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP))) {
 855                 stripes_allocated = map->num_stripes;
 856                 spin_unlock(&em_tree->lock);
 857                 free_extent_map(em);
 858                 kfree(multi);
 859                 goto again;
 860         }
 861         stripe_nr = offset;
 862         /*
 863          * stripe_nr counts the total number of stripes we have to stride
 864          * to get to this block
 865          */
 866         do_div(stripe_nr, map->stripe_len);
 867
 868         stripe_offset = stripe_nr * map->stripe_len;
 869         BUG_ON(offset < stripe_offset);
 870
 871         /* stripe_offset is the offset of this block in its stripe*/
 872         stripe_offset = offset - stripe_offset;
 873
 874         if (map->type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0 | BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1 |
 875                          BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP)) {
 876                 /* we limit the length of each bio to what fits in a stripe */
 877                 *length = min_t(u64, em->len - offset,
 878                               map->stripe_len - stripe_offset);
 879         } else {
 880                 *length = em->len - offset;
 881         }
 882         if (!multi_ret)
 883                 goto out;
 884
 885         multi->num_stripes = 1;
 886         stripe_index = 0;
 887         if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1) {
 888                 if (rw & (1 << BIO_RW))
 889                         multi->num_stripes = map->num_stripes;
 890                 else if (mirror_num) {
 891                         stripe_index = mirror_num - 1;
 892                 } else {
 893                         int i;
 894                         u64 least = (u64)-1;
 895                         struct btrfs_device *cur;
 896
 897                         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
 898                                 cur = map->stripes[i].dev;
 899                                 spin_lock(&cur->io_lock);
 900                                 if (cur->total_ios < least) {
 901                                         least = cur->total_ios;
 902                                         stripe_index = i;
 903                                 }
 904                                 spin_unlock(&cur->io_lock);
 905                         }
 906                 }
 907         } else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP) {
 908                 if (rw & (1 << BIO_RW))
 909                         multi->num_stripes = map->num_stripes;
 910                 else if (mirror_num)
 911                         stripe_index = mirror_num - 1;
 912         } else {
 913                 /*
 914                  * after this do_div call, stripe_nr is the number of stripes
 915                  * on this device we have to walk to find the data, and
 916                  * stripe_index is the number of our device in the stripe array
 917                  */
 918                 stripe_index = do_div(stripe_nr, map->num_stripes);
 919         }
 920         BUG_ON(stripe_index >= map->num_stripes);
 921         BUG_ON(stripe_index != 0 && multi->num_stripes > 1);
 922
 923         for (i = 0; i < multi->num_stripes; i++) {
 924                 multi->stripes[i].physical =
 925                         map->stripes[stripe_index].physical + stripe_offset +
 926                         stripe_nr * map->stripe_len;
 927                 multi->stripes[i].dev = map->stripes[stripe_index].dev;
 928                 stripe_index++;
 929         }
 930         *multi_ret = multi;
 931 out:
 932         free_extent_map(em);
 933         spin_unlock(&em_tree->lock);
 934         return 0;
 935 }
 936
 937 #if LINUX_VERSION_CODE > KERNEL_VERSION(2,6,23)
 938 static void end_bio_multi_stripe(struct bio *bio, int err)
 939 #else
 940 static int end_bio_multi_stripe(struct bio *bio,
 941                                    unsigned int bytes_done, int err)
 942 #endif
 943 {
 944         struct btrfs_multi_bio *multi = bio->bi_private;
 945
 946 #if LINUX_VERSION_CODE <= KERNEL_VERSION(2,6,23)
 947         if (bio->bi_size)
 948                 return 1;
 949 #endif
 950         if (err)
 951                 multi->error = err;
 952
 953         if (atomic_dec_and_test(&multi->stripes_pending)) {
 954                 bio->bi_private = multi->private;
 955                 bio->bi_end_io = multi->end_io;
 956
 957                 if (!err && multi->error)
 958                         err = multi->error;
 959                 kfree(multi);
 960
 961                 bio_endio(bio, err);
 962         } else {
 963                 bio_put(bio);
 964         }
 965 #if LINUX_VERSION_CODE <= KERNEL_VERSION(2,6,23)
 966         return 0;
 967 #endif
 968 }
 969
 970 int btrfs_map_bio(struct btrfs_root *root, int rw, struct bio *bio,
 971                   int mirror_num)
 972 {
 973         struct btrfs_mapping_tree *map_tree;
 974         struct btrfs_device *dev;
 975         struct bio *first_bio = bio;
 976         u64 logical = bio->bi_sector << 9;
 977         u64 length = 0;
 978         u64 map_length;
 979         struct bio_vec *bvec;
 980         struct btrfs_multi_bio *multi = NULL;
 981         int i;
 982         int ret;
 983         int dev_nr = 0;
 984         int total_devs = 1;
 985
 986         bio_for_each_segment(bvec, bio, i) {
 987                 length += bvec->bv_len;
 988         }
 989
 990         map_tree = &root->fs_info->mapping_tree;
 991         map_length = length;
 992
 993         ret = btrfs_map_block(map_tree, rw, logical, &map_length, &multi,
 994                               mirror_num);
 995         BUG_ON(ret);
 996
 997         total_devs = multi->num_stripes;
 998         if (map_length < length) {
 999                 printk("mapping failed logical %Lu bio len %Lu "
1000                        "len %Lu\n", logical, length, map_length);
1001                 BUG();
1002         }
1003         multi->end_io = first_bio->bi_end_io;
1004         multi->private = first_bio->bi_private;
1005         atomic_set(&multi->stripes_pending, multi->num_stripes);
1006
1007         while(dev_nr < total_devs) {
1008                 if (total_devs > 1) {
1009                         if (dev_nr < total_devs - 1) {
1010                                 bio = bio_clone(first_bio, GFP_NOFS);
1011                                 BUG_ON(!bio);
1012                         } else {
1013                                 bio = first_bio;
1014                         }
1015                         bio->bi_private = multi;
1016                         bio->bi_end_io = end_bio_multi_stripe;
1017                 }
1018                 bio->bi_sector = multi->stripes[dev_nr].physical >> 9;
1019                 dev = multi->stripes[dev_nr].dev;
1020                 bio->bi_bdev = dev->bdev;
1021                 spin_lock(&dev->io_lock);
1022                 dev->total_ios++;
1023                 spin_unlock(&dev->io_lock);
1024                 submit_bio(rw, bio);
1025                 dev_nr++;
1026         }
1027         if (total_devs == 1)
1028                 kfree(multi);
1029         return 0;
1030 }
1031
1032 struct btrfs_device *btrfs_find_device(struct btrfs_root *root, u64 devid)
1033 {
1034         struct list_head *head = &root->fs_info->fs_devices->devices;
1035
1036         return __find_device(head, devid);
1037 }
1038
1039 static int read_one_chunk(struct btrfs_root *root, struct btrfs_key *key,
1040                           struct extent_buffer *leaf,
1041                           struct btrfs_chunk *chunk)
1042 {
1043         struct btrfs_mapping_tree *map_tree = &root->fs_info->mapping_tree;
1044         struct map_lookup *map;
1045         struct extent_map *em;
1046         u64 logical;
1047         u64 length;
1048         u64 devid;
1049         int num_stripes;
1050         int ret;
1051         int i;
1052
1053         logical = key->objectid;
1054         length = key->offset;
1055         spin_lock(&map_tree->map_tree.lock);
1056         em = lookup_extent_mapping(&map_tree->map_tree, logical, 1);
1057
1058         /* already mapped? */
1059         if (em && em->start <= logical && em->start + em->len > logical) {
1060                 free_extent_map(em);
1061                 spin_unlock(&map_tree->map_tree.lock);
1062                 return 0;
1063         } else if (em) {
1064                 free_extent_map(em);
1065         }
1066         spin_unlock(&map_tree->map_tree.lock);
1067
1068         map = kzalloc(sizeof(*map), GFP_NOFS);
1069         if (!map)
1070                 return -ENOMEM;
1071
1072         em = alloc_extent_map(GFP_NOFS);
1073         if (!em)
1074                 return -ENOMEM;
1075         num_stripes = btrfs_chunk_num_stripes(leaf, chunk);
1076         map = kmalloc(map_lookup_size(num_stripes), GFP_NOFS);
1077         if (!map) {
1078                 free_extent_map(em);
1079                 return -ENOMEM;
1080         }
1081
1082         em->bdev = (struct block_device *)map;
1083         em->start = logical;
1084         em->len = length;
1085         em->block_start = 0;
1086
1087         map->num_stripes = num_stripes;
1088         map->io_width = btrfs_chunk_io_width(leaf, chunk);
1089         map->io_align = btrfs_chunk_io_align(leaf, chunk);
1090         map->sector_size = btrfs_chunk_sector_size(leaf, chunk);
1091         map->stripe_len = btrfs_chunk_stripe_len(leaf, chunk);
1092         map->type = btrfs_chunk_type(leaf, chunk);
1093         for (i = 0; i < num_stripes; i++) {
1094                 map->stripes[i].physical =
1095                         btrfs_stripe_offset_nr(leaf, chunk, i);
1096                 devid = btrfs_stripe_devid_nr(leaf, chunk, i);
1097                 map->stripes[i].dev = btrfs_find_device(root, devid);
1098                 if (!map->stripes[i].dev) {
1099                         kfree(map);
1100                         free_extent_map(em);
1101                         return -EIO;
1102                 }
1103         }
1104
1105         spin_lock(&map_tree->map_tree.lock);
1106         ret = add_extent_mapping(&map_tree->map_tree, em);
1107         BUG_ON(ret);
1108         spin_unlock(&map_tree->map_tree.lock);
1109         free_extent_map(em);
1110
1111         return 0;
1112 }
1113
1114 static int fill_device_from_item(struct extent_buffer *leaf,
1115                                  struct btrfs_dev_item *dev_item,
1116                                  struct btrfs_device *device)
1117 {
1118         unsigned long ptr;
1119
1120         device->devid = btrfs_device_id(leaf, dev_item);
1121         device->total_bytes = btrfs_device_total_bytes(leaf, dev_item);
1122         device->bytes_used = btrfs_device_bytes_used(leaf, dev_item);
1123         device->type = btrfs_device_type(leaf, dev_item);
1124         device->io_align = btrfs_device_io_align(leaf, dev_item);
1125         device->io_width = btrfs_device_io_width(leaf, dev_item);
1126         device->sector_size = btrfs_device_sector_size(leaf, dev_item);
1127
1128         ptr = (unsigned long)btrfs_device_uuid(dev_item);
1129         read_extent_buffer(leaf, device->uuid, ptr, BTRFS_DEV_UUID_SIZE);
1130
1131         return 0;
1132 }
1133
1134 static int read_one_dev(struct btrfs_root *root,
1135                         struct extent_buffer *leaf,
1136                         struct btrfs_dev_item *dev_item)
1137 {
1138         struct btrfs_device *device;
1139         u64 devid;
1140         int ret;
1141
1142         devid = btrfs_device_id(leaf, dev_item);
1143         device = btrfs_find_device(root, devid);
1144         if (!device) {
1145                 printk("warning devid %Lu not found already\n", devid);
1146                 device = kmalloc(sizeof(*device), GFP_NOFS);
1147                 if (!device)
1148                         return -ENOMEM;
1149                 list_add(&device->dev_list,
1150                          &root->fs_info->fs_devices->devices);
1151                 device->total_ios = 0;
1152                 spin_lock_init(&device->io_lock);
1153         }
1154
1155         fill_device_from_item(leaf, dev_item, device);
1156         device->dev_root = root->fs_info->dev_root;
1157         ret = 0;
1158 #if 0
1159         ret = btrfs_open_device(device);
1160         if (ret) {
1161                 kfree(device);
1162         }
1163 #endif
1164         return ret;
1165 }
1166
1167 int btrfs_read_super_device(struct btrfs_root *root, struct extent_buffer *buf)
1168 {
1169         struct btrfs_dev_item *dev_item;
1170
1171         dev_item = (struct btrfs_dev_item *)offsetof(struct btrfs_super_block,
1172                                                      dev_item);
1173         return read_one_dev(root, buf, dev_item);
1174 }
1175
1176 int btrfs_read_sys_array(struct btrfs_root *root)
1177 {
1178         struct btrfs_super_block *super_copy = &root->fs_info->super_copy;
1179         struct extent_buffer *sb = root->fs_info->sb_buffer;
1180         struct btrfs_disk_key *disk_key;
1181         struct btrfs_chunk *chunk;
1182         struct btrfs_key key;
1183         u32 num_stripes;
1184         u32 array_size;
1185         u32 len = 0;
1186         u8 *ptr;
1187         unsigned long sb_ptr;
1188         u32 cur;
1189         int ret;
1190
1191         array_size = btrfs_super_sys_array_size(super_copy);
1192
1193         /*
1194          * we do this loop twice, once for the device items and
1195          * once for all of the chunks.  This way there are device
1196          * structs filled in for every chunk
1197          */
1198         ptr = super_copy->sys_chunk_array;
1199         sb_ptr = offsetof(struct btrfs_super_block, sys_chunk_array);
1200         cur = 0;
1201
1202         while (cur < array_size) {
1203                 disk_key = (struct btrfs_disk_key *)ptr;
1204                 btrfs_disk_key_to_cpu(&key, disk_key);
1205
1206                 len = sizeof(*disk_key);
1207                 ptr += len;
1208                 sb_ptr += len;
1209                 cur += len;
1210
1211                 if (key.type == BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY) {
1212                         chunk = (struct btrfs_chunk *)sb_ptr;
1213                         ret = read_one_chunk(root, &key, sb, chunk);
1214                         BUG_ON(ret);
1215                         num_stripes = btrfs_chunk_num_stripes(sb, chunk);
1216                         len = btrfs_chunk_item_size(num_stripes);
1217                 } else {
1218                         BUG();
1219                 }
1220                 ptr += len;
1221                 sb_ptr += len;
1222                 cur += len;
1223         }
1224         return 0;
1225 }
1226
1227 int btrfs_read_chunk_tree(struct btrfs_root *root)
1228 {
1229         struct btrfs_path *path;
1230         struct extent_buffer *leaf;
1231         struct btrfs_key key;
1232         struct btrfs_key found_key;
1233         int ret;
1234         int slot;
1235
1236         root = root->fs_info->chunk_root;
1237
1238         path = btrfs_alloc_path();
1239         if (!path)
1240                 return -ENOMEM;
1241
1242         /* first we search for all of the device items, and then we
1243          * read in all of the chunk items.  This way we can create chunk
1244          * mappings that reference all of the devices that are afound
1245          */
1246         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
1247         key.offset = 0;
1248         key.type = 0;
1249 again:
1250         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
1251         while(1) {
1252                 leaf = path->nodes[0];
1253                 slot = path->slots[0];
1254                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
1255                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
1256                         if (ret == 0)
1257                                 continue;
1258                         if (ret < 0)
1259                                 goto error;
1260                         break;
1261                 }
1262                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
1263                 if (key.objectid == BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID) {
1264                         if (found_key.objectid != BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID)
1265                                 break;
1266                         if (found_key.type == BTRFS_DEV_ITEM_KEY) {
1267                                 struct btrfs_dev_item *dev_item;
1268                                 dev_item = btrfs_item_ptr(leaf, slot,
1269                                                   struct btrfs_dev_item);
1270                                 ret = read_one_dev(root, leaf, dev_item);
1271                                 BUG_ON(ret);
1272                         }
1273                 } else if (found_key.type == BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY) {
1274                         struct btrfs_chunk *chunk;
1275                         chunk = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_chunk);
1276                         ret = read_one_chunk(root, &found_key, leaf, chunk);
1277                 }
1278                 path->slots[0]++;
1279         }
1280         if (key.objectid == BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID) {
1281                 key.objectid = 0;
1282                 btrfs_release_path(root, path);
1283                 goto again;
1284         }
1285
1286         btrfs_free_path(path);
1287         ret = 0;
1288 error:
1289         return ret;
1290 }
1291