]> www.pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blob - fs/ext2/balloc.c
25dec8633c948f16e15bf5660abbce75838b0a79
[linux-2.6-omap-h63xx.git] / fs / ext2 / balloc.c
1 /*
2  *  linux/fs/ext2/balloc.c
3  *
4  * Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995
5  * Remy Card (card@masi.ibp.fr)
6  * Laboratoire MASI - Institut Blaise Pascal
7  * Universite Pierre et Marie Curie (Paris VI)
8  *
9  *  Enhanced block allocation by Stephen Tweedie (sct@redhat.com), 1993
10  *  Big-endian to little-endian byte-swapping/bitmaps by
11  *        David S. Miller (davem@caip.rutgers.edu), 1995
12  */
13
14 #include "ext2.h"
15 #include <linux/quotaops.h>
16 #include <linux/sched.h>
17 #include <linux/buffer_head.h>
18 #include <linux/capability.h>
19
20 /*
21  * balloc.c contains the blocks allocation and deallocation routines
22  */
23
24 /*
25  * The free blocks are managed by bitmaps.  A file system contains several
26  * blocks groups.  Each group contains 1 bitmap block for blocks, 1 bitmap
27  * block for inodes, N blocks for the inode table and data blocks.
28  *
29  * The file system contains group descriptors which are located after the
30  * super block.  Each descriptor contains the number of the bitmap block and
31  * the free blocks count in the block.  The descriptors are loaded in memory
32  * when a file system is mounted (see ext2_fill_super).
33  */
34
35
36 #define in_range(b, first, len) ((b) >= (first) && (b) <= (first) + (len) - 1)
37
38 struct ext2_group_desc * ext2_get_group_desc(struct super_block * sb,
39                                              unsigned int block_group,
40                                              struct buffer_head ** bh)
41 {
42         unsigned long group_desc;
43         unsigned long offset;
44         struct ext2_group_desc * desc;
45         struct ext2_sb_info *sbi = EXT2_SB(sb);
46
47         if (block_group >= sbi->s_groups_count) {
48                 ext2_error (sb, "ext2_get_group_desc",
49                             "block_group >= groups_count - "
50                             "block_group = %d, groups_count = %lu",
51                             block_group, sbi->s_groups_count);
52
53                 return NULL;
54         }
55
56         group_desc = block_group >> EXT2_DESC_PER_BLOCK_BITS(sb);
57         offset = block_group & (EXT2_DESC_PER_BLOCK(sb) - 1);
58         if (!sbi->s_group_desc[group_desc]) {
59                 ext2_error (sb, "ext2_get_group_desc",
60                             "Group descriptor not loaded - "
61                             "block_group = %d, group_desc = %lu, desc = %lu",
62                              block_group, group_desc, offset);
63                 return NULL;
64         }
65
66         desc = (struct ext2_group_desc *) sbi->s_group_desc[group_desc]->b_data;
67         if (bh)
68                 *bh = sbi->s_group_desc[group_desc];
69         return desc + offset;
70 }
71
72 static int ext2_valid_block_bitmap(struct super_block *sb,
73                                         struct ext2_group_desc *desc,
74                                         unsigned int block_group,
75                                         struct buffer_head *bh)
76 {
77         ext2_grpblk_t offset;
78         ext2_grpblk_t next_zero_bit;
79         ext2_fsblk_t bitmap_blk;
80         ext2_fsblk_t group_first_block;
81
82         group_first_block = ext2_group_first_block_no(sb, block_group);
83
84         /* check whether block bitmap block number is set */
85         bitmap_blk = le32_to_cpu(desc->bg_block_bitmap);
86         offset = bitmap_blk - group_first_block;
87         if (!ext2_test_bit(offset, bh->b_data))
88                 /* bad block bitmap */
89                 goto err_out;
90
91         /* check whether the inode bitmap block number is set */
92         bitmap_blk = le32_to_cpu(desc->bg_inode_bitmap);
93         offset = bitmap_blk - group_first_block;
94         if (!ext2_test_bit(offset, bh->b_data))
95                 /* bad block bitmap */
96                 goto err_out;
97
98         /* check whether the inode table block number is set */
99         bitmap_blk = le32_to_cpu(desc->bg_inode_table);
100         offset = bitmap_blk - group_first_block;
101         next_zero_bit = ext2_find_next_zero_bit(bh->b_data,
102                                 offset + EXT2_SB(sb)->s_itb_per_group,
103                                 offset);
104         if (next_zero_bit >= offset + EXT2_SB(sb)->s_itb_per_group)
105                 /* good bitmap for inode tables */
106                 return 1;
107
108 err_out:
109         ext2_error(sb, __func__,
110                         "Invalid block bitmap - "
111                         "block_group = %d, block = %lu",
112                         block_group, bitmap_blk);
113         return 0;
114 }
115
116 /*
117  * Read the bitmap for a given block_group,and validate the
118  * bits for block/inode/inode tables are set in the bitmaps
119  *
120  * Return buffer_head on success or NULL in case of failure.
121  */
122 static struct buffer_head *
123 read_block_bitmap(struct super_block *sb, unsigned int block_group)
124 {
125         struct ext2_group_desc * desc;
126         struct buffer_head * bh = NULL;
127         ext2_fsblk_t bitmap_blk;
128
129         desc = ext2_get_group_desc(sb, block_group, NULL);
130         if (!desc)
131                 return NULL;
132         bitmap_blk = le32_to_cpu(desc->bg_block_bitmap);
133         bh = sb_getblk(sb, bitmap_blk);
134         if (unlikely(!bh)) {
135                 ext2_error(sb, __func__,
136                             "Cannot read block bitmap - "
137                             "block_group = %d, block_bitmap = %u",
138                             block_group, le32_to_cpu(desc->bg_block_bitmap));
139                 return NULL;
140         }
141         if (likely(bh_uptodate_or_lock(bh)))
142                 return bh;
143
144         if (bh_submit_read(bh) < 0) {
145                 brelse(bh);
146                 ext2_error(sb, __func__,
147                             "Cannot read block bitmap - "
148                             "block_group = %d, block_bitmap = %u",
149                             block_group, le32_to_cpu(desc->bg_block_bitmap));
150                 return NULL;
151         }
152         if (!ext2_valid_block_bitmap(sb, desc, block_group, bh)) {
153                 brelse(bh);
154                 return NULL;
155         }
156
157         return bh;
158 }
159
160 static void release_blocks(struct super_block *sb, int count)
161 {
162         if (count) {
163                 struct ext2_sb_info *sbi = EXT2_SB(sb);
164
165                 percpu_counter_add(&sbi->s_freeblocks_counter, count);
166                 sb->s_dirt = 1;
167         }
168 }
169
170 static void group_adjust_blocks(struct super_block *sb, int group_no,
171         struct ext2_group_desc *desc, struct buffer_head *bh, int count)
172 {
173         if (count) {
174                 struct ext2_sb_info *sbi = EXT2_SB(sb);
175                 unsigned free_blocks;
176
177                 spin_lock(sb_bgl_lock(sbi, group_no));
178                 free_blocks = le16_to_cpu(desc->bg_free_blocks_count);
179                 desc->bg_free_blocks_count = cpu_to_le16(free_blocks + count);
180                 spin_unlock(sb_bgl_lock(sbi, group_no));
181                 sb->s_dirt = 1;
182                 mark_buffer_dirty(bh);
183         }
184 }
185
186 /*
187  * The reservation window structure operations
188  * --------------------------------------------
189  * Operations include:
190  * dump, find, add, remove, is_empty, find_next_reservable_window, etc.
191  *
192  * We use a red-black tree to represent per-filesystem reservation
193  * windows.
194  *
195  */
196
197 /**
198  * __rsv_window_dump() -- Dump the filesystem block allocation reservation map
199  * @rb_root:            root of per-filesystem reservation rb tree
200  * @verbose:            verbose mode
201  * @fn:                 function which wishes to dump the reservation map
202  *
203  * If verbose is turned on, it will print the whole block reservation
204  * windows(start, end). Otherwise, it will only print out the "bad" windows,
205  * those windows that overlap with their immediate neighbors.
206  */
207 #if 1
208 static void __rsv_window_dump(struct rb_root *root, int verbose,
209                               const char *fn)
210 {
211         struct rb_node *n;
212         struct ext2_reserve_window_node *rsv, *prev;
213         int bad;
214
215 restart:
216         n = rb_first(root);
217         bad = 0;
218         prev = NULL;
219
220         printk("Block Allocation Reservation Windows Map (%s):\n", fn);
221         while (n) {
222                 rsv = rb_entry(n, struct ext2_reserve_window_node, rsv_node);
223                 if (verbose)
224                         printk("reservation window 0x%p "
225                                 "start: %lu, end: %lu\n",
226                                 rsv, rsv->rsv_start, rsv->rsv_end);
227                 if (rsv->rsv_start && rsv->rsv_start >= rsv->rsv_end) {
228                         printk("Bad reservation %p (start >= end)\n",
229                                rsv);
230                         bad = 1;
231                 }
232                 if (prev && prev->rsv_end >= rsv->rsv_start) {
233                         printk("Bad reservation %p (prev->end >= start)\n",
234                                rsv);
235                         bad = 1;
236                 }
237                 if (bad) {
238                         if (!verbose) {
239                                 printk("Restarting reservation walk in verbose mode\n");
240                                 verbose = 1;
241                                 goto restart;
242                         }
243                 }
244                 n = rb_next(n);
245                 prev = rsv;
246         }
247         printk("Window map complete.\n");
248         BUG_ON(bad);
249 }
250 #define rsv_window_dump(root, verbose) \
251         __rsv_window_dump((root), (verbose), __func__)
252 #else
253 #define rsv_window_dump(root, verbose) do {} while (0)
254 #endif
255
256 /**
257  * goal_in_my_reservation()
258  * @rsv:                inode's reservation window
259  * @grp_goal:           given goal block relative to the allocation block group
260  * @group:              the current allocation block group
261  * @sb:                 filesystem super block
262  *
263  * Test if the given goal block (group relative) is within the file's
264  * own block reservation window range.
265  *
266  * If the reservation window is outside the goal allocation group, return 0;
267  * grp_goal (given goal block) could be -1, which means no specific
268  * goal block. In this case, always return 1.
269  * If the goal block is within the reservation window, return 1;
270  * otherwise, return 0;
271  */
272 static int
273 goal_in_my_reservation(struct ext2_reserve_window *rsv, ext2_grpblk_t grp_goal,
274                         unsigned int group, struct super_block * sb)
275 {
276         ext2_fsblk_t group_first_block, group_last_block;
277
278         group_first_block = ext2_group_first_block_no(sb, group);
279         group_last_block = group_first_block + EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb) - 1;
280
281         if ((rsv->_rsv_start > group_last_block) ||
282             (rsv->_rsv_end < group_first_block))
283                 return 0;
284         if ((grp_goal >= 0) && ((grp_goal + group_first_block < rsv->_rsv_start)
285                 || (grp_goal + group_first_block > rsv->_rsv_end)))
286                 return 0;
287         return 1;
288 }
289
290 /**
291  * search_reserve_window()
292  * @rb_root:            root of reservation tree
293  * @goal:               target allocation block
294  *
295  * Find the reserved window which includes the goal, or the previous one
296  * if the goal is not in any window.
297  * Returns NULL if there are no windows or if all windows start after the goal.
298  */
299 static struct ext2_reserve_window_node *
300 search_reserve_window(struct rb_root *root, ext2_fsblk_t goal)
301 {
302         struct rb_node *n = root->rb_node;
303         struct ext2_reserve_window_node *rsv;
304
305         if (!n)
306                 return NULL;
307
308         do {
309                 rsv = rb_entry(n, struct ext2_reserve_window_node, rsv_node);
310
311                 if (goal < rsv->rsv_start)
312                         n = n->rb_left;
313                 else if (goal > rsv->rsv_end)
314                         n = n->rb_right;
315                 else
316                         return rsv;
317         } while (n);
318         /*
319          * We've fallen off the end of the tree: the goal wasn't inside
320          * any particular node.  OK, the previous node must be to one
321          * side of the interval containing the goal.  If it's the RHS,
322          * we need to back up one.
323          */
324         if (rsv->rsv_start > goal) {
325                 n = rb_prev(&rsv->rsv_node);
326                 rsv = rb_entry(n, struct ext2_reserve_window_node, rsv_node);
327         }
328         return rsv;
329 }
330
331 /*
332  * ext2_rsv_window_add() -- Insert a window to the block reservation rb tree.
333  * @sb:                 super block
334  * @rsv:                reservation window to add
335  *
336  * Must be called with rsv_lock held.
337  */
338 void ext2_rsv_window_add(struct super_block *sb,
339                     struct ext2_reserve_window_node *rsv)
340 {
341         struct rb_root *root = &EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_root;
342         struct rb_node *node = &rsv->rsv_node;
343         ext2_fsblk_t start = rsv->rsv_start;
344
345         struct rb_node ** p = &root->rb_node;
346         struct rb_node * parent = NULL;
347         struct ext2_reserve_window_node *this;
348
349         while (*p)
350         {
351                 parent = *p;
352                 this = rb_entry(parent, struct ext2_reserve_window_node, rsv_node);
353
354                 if (start < this->rsv_start)
355                         p = &(*p)->rb_left;
356                 else if (start > this->rsv_end)
357                         p = &(*p)->rb_right;
358                 else {
359                         rsv_window_dump(root, 1);
360                         BUG();
361                 }
362         }
363
364         rb_link_node(node, parent, p);
365         rb_insert_color(node, root);
366 }
367
368 /**
369  * rsv_window_remove() -- unlink a window from the reservation rb tree
370  * @sb:                 super block
371  * @rsv:                reservation window to remove
372  *
373  * Mark the block reservation window as not allocated, and unlink it
374  * from the filesystem reservation window rb tree. Must be called with
375  * rsv_lock held.
376  */
377 static void rsv_window_remove(struct super_block *sb,
378                               struct ext2_reserve_window_node *rsv)
379 {
380         rsv->rsv_start = EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED;
381         rsv->rsv_end = EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED;
382         rsv->rsv_alloc_hit = 0;
383         rb_erase(&rsv->rsv_node, &EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_root);
384 }
385
386 /*
387  * rsv_is_empty() -- Check if the reservation window is allocated.
388  * @rsv:                given reservation window to check
389  *
390  * returns 1 if the end block is EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED.
391  */
392 static inline int rsv_is_empty(struct ext2_reserve_window *rsv)
393 {
394         /* a valid reservation end block could not be 0 */
395         return (rsv->_rsv_end == EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED);
396 }
397
398 /**
399  * ext2_init_block_alloc_info()
400  * @inode:              file inode structure
401  *
402  * Allocate and initialize the  reservation window structure, and
403  * link the window to the ext2 inode structure at last
404  *
405  * The reservation window structure is only dynamically allocated
406  * and linked to ext2 inode the first time the open file
407  * needs a new block. So, before every ext2_new_block(s) call, for
408  * regular files, we should check whether the reservation window
409  * structure exists or not. In the latter case, this function is called.
410  * Fail to do so will result in block reservation being turned off for that
411  * open file.
412  *
413  * This function is called from ext2_get_blocks_handle(), also called
414  * when setting the reservation window size through ioctl before the file
415  * is open for write (needs block allocation).
416  *
417  * Needs truncate_mutex protection prior to calling this function.
418  */
419 void ext2_init_block_alloc_info(struct inode *inode)
420 {
421         struct ext2_inode_info *ei = EXT2_I(inode);
422         struct ext2_block_alloc_info *block_i = ei->i_block_alloc_info;
423         struct super_block *sb = inode->i_sb;
424
425         block_i = kmalloc(sizeof(*block_i), GFP_NOFS);
426         if (block_i) {
427                 struct ext2_reserve_window_node *rsv = &block_i->rsv_window_node;
428
429                 rsv->rsv_start = EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED;
430                 rsv->rsv_end = EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED;
431
432                 /*
433                  * if filesystem is mounted with NORESERVATION, the goal
434                  * reservation window size is set to zero to indicate
435                  * block reservation is off
436                  */
437                 if (!test_opt(sb, RESERVATION))
438                         rsv->rsv_goal_size = 0;
439                 else
440                         rsv->rsv_goal_size = EXT2_DEFAULT_RESERVE_BLOCKS;
441                 rsv->rsv_alloc_hit = 0;
442                 block_i->last_alloc_logical_block = 0;
443                 block_i->last_alloc_physical_block = 0;
444         }
445         ei->i_block_alloc_info = block_i;
446 }
447
448 /**
449  * ext2_discard_reservation()
450  * @inode:              inode
451  *
452  * Discard(free) block reservation window on last file close, or truncate
453  * or at last iput().
454  *
455  * It is being called in three cases:
456  *      ext2_release_file(): last writer closes the file
457  *      ext2_clear_inode(): last iput(), when nobody links to this file.
458  *      ext2_truncate(): when the block indirect map is about to change.
459  */
460 void ext2_discard_reservation(struct inode *inode)
461 {
462         struct ext2_inode_info *ei = EXT2_I(inode);
463         struct ext2_block_alloc_info *block_i = ei->i_block_alloc_info;
464         struct ext2_reserve_window_node *rsv;
465         spinlock_t *rsv_lock = &EXT2_SB(inode->i_sb)->s_rsv_window_lock;
466
467         if (!block_i)
468                 return;
469
470         rsv = &block_i->rsv_window_node;
471         if (!rsv_is_empty(&rsv->rsv_window)) {
472                 spin_lock(rsv_lock);
473                 if (!rsv_is_empty(&rsv->rsv_window))
474                         rsv_window_remove(inode->i_sb, rsv);
475                 spin_unlock(rsv_lock);
476         }
477 }
478
479 /**
480  * ext2_free_blocks_sb() -- Free given blocks and update quota and i_blocks
481  * @inode:              inode
482  * @block:              start physcial block to free
483  * @count:              number of blocks to free
484  */
485 void ext2_free_blocks (struct inode * inode, unsigned long block,
486                        unsigned long count)
487 {
488         struct buffer_head *bitmap_bh = NULL;
489         struct buffer_head * bh2;
490         unsigned long block_group;
491         unsigned long bit;
492         unsigned long i;
493         unsigned long overflow;
494         struct super_block * sb = inode->i_sb;
495         struct ext2_sb_info * sbi = EXT2_SB(sb);
496         struct ext2_group_desc * desc;
497         struct ext2_super_block * es = sbi->s_es;
498         unsigned freed = 0, group_freed;
499
500         if (block < le32_to_cpu(es->s_first_data_block) ||
501             block + count < block ||
502             block + count > le32_to_cpu(es->s_blocks_count)) {
503                 ext2_error (sb, "ext2_free_blocks",
504                             "Freeing blocks not in datazone - "
505                             "block = %lu, count = %lu", block, count);
506                 goto error_return;
507         }
508
509         ext2_debug ("freeing block(s) %lu-%lu\n", block, block + count - 1);
510
511 do_more:
512         overflow = 0;
513         block_group = (block - le32_to_cpu(es->s_first_data_block)) /
514                       EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
515         bit = (block - le32_to_cpu(es->s_first_data_block)) %
516                       EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
517         /*
518          * Check to see if we are freeing blocks across a group
519          * boundary.
520          */
521         if (bit + count > EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb)) {
522                 overflow = bit + count - EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
523                 count -= overflow;
524         }
525         brelse(bitmap_bh);
526         bitmap_bh = read_block_bitmap(sb, block_group);
527         if (!bitmap_bh)
528                 goto error_return;
529
530         desc = ext2_get_group_desc (sb, block_group, &bh2);
531         if (!desc)
532                 goto error_return;
533
534         if (in_range (le32_to_cpu(desc->bg_block_bitmap), block, count) ||
535             in_range (le32_to_cpu(desc->bg_inode_bitmap), block, count) ||
536             in_range (block, le32_to_cpu(desc->bg_inode_table),
537                       sbi->s_itb_per_group) ||
538             in_range (block + count - 1, le32_to_cpu(desc->bg_inode_table),
539                       sbi->s_itb_per_group)) {
540                 ext2_error (sb, "ext2_free_blocks",
541                             "Freeing blocks in system zones - "
542                             "Block = %lu, count = %lu",
543                             block, count);
544                 goto error_return;
545         }
546
547         for (i = 0, group_freed = 0; i < count; i++) {
548                 if (!ext2_clear_bit_atomic(sb_bgl_lock(sbi, block_group),
549                                                 bit + i, bitmap_bh->b_data)) {
550                         ext2_error(sb, __func__,
551                                 "bit already cleared for block %lu", block + i);
552                 } else {
553                         group_freed++;
554                 }
555         }
556
557         mark_buffer_dirty(bitmap_bh);
558         if (sb->s_flags & MS_SYNCHRONOUS)
559                 sync_dirty_buffer(bitmap_bh);
560
561         group_adjust_blocks(sb, block_group, desc, bh2, group_freed);
562         freed += group_freed;
563
564         if (overflow) {
565                 block += count;
566                 count = overflow;
567                 goto do_more;
568         }
569 error_return:
570         brelse(bitmap_bh);
571         release_blocks(sb, freed);
572         DQUOT_FREE_BLOCK(inode, freed);
573 }
574
575 /**
576  * bitmap_search_next_usable_block()
577  * @start:              the starting block (group relative) of the search
578  * @bh:                 bufferhead contains the block group bitmap
579  * @maxblocks:          the ending block (group relative) of the reservation
580  *
581  * The bitmap search --- search forward through the actual bitmap on disk until
582  * we find a bit free.
583  */
584 static ext2_grpblk_t
585 bitmap_search_next_usable_block(ext2_grpblk_t start, struct buffer_head *bh,
586                                         ext2_grpblk_t maxblocks)
587 {
588         ext2_grpblk_t next;
589
590         next = ext2_find_next_zero_bit(bh->b_data, maxblocks, start);
591         if (next >= maxblocks)
592                 return -1;
593         return next;
594 }
595
596 /**
597  * find_next_usable_block()
598  * @start:              the starting block (group relative) to find next
599  *                      allocatable block in bitmap.
600  * @bh:                 bufferhead contains the block group bitmap
601  * @maxblocks:          the ending block (group relative) for the search
602  *
603  * Find an allocatable block in a bitmap.  We perform the "most
604  * appropriate allocation" algorithm of looking for a free block near
605  * the initial goal; then for a free byte somewhere in the bitmap;
606  * then for any free bit in the bitmap.
607  */
608 static ext2_grpblk_t
609 find_next_usable_block(int start, struct buffer_head *bh, int maxblocks)
610 {
611         ext2_grpblk_t here, next;
612         char *p, *r;
613
614         if (start > 0) {
615                 /*
616                  * The goal was occupied; search forward for a free 
617                  * block within the next XX blocks.
618                  *
619                  * end_goal is more or less random, but it has to be
620                  * less than EXT2_BLOCKS_PER_GROUP. Aligning up to the
621                  * next 64-bit boundary is simple..
622                  */
623                 ext2_grpblk_t end_goal = (start + 63) & ~63;
624                 if (end_goal > maxblocks)
625                         end_goal = maxblocks;
626                 here = ext2_find_next_zero_bit(bh->b_data, end_goal, start);
627                 if (here < end_goal)
628                         return here;
629                 ext2_debug("Bit not found near goal\n");
630         }
631
632         here = start;
633         if (here < 0)
634                 here = 0;
635
636         p = ((char *)bh->b_data) + (here >> 3);
637         r = memscan(p, 0, ((maxblocks + 7) >> 3) - (here >> 3));
638         next = (r - ((char *)bh->b_data)) << 3;
639
640         if (next < maxblocks && next >= here)
641                 return next;
642
643         here = bitmap_search_next_usable_block(here, bh, maxblocks);
644         return here;
645 }
646
647 /*
648  * ext2_try_to_allocate()
649  * @sb:                 superblock
650  * @handle:             handle to this transaction
651  * @group:              given allocation block group
652  * @bitmap_bh:          bufferhead holds the block bitmap
653  * @grp_goal:           given target block within the group
654  * @count:              target number of blocks to allocate
655  * @my_rsv:             reservation window
656  *
657  * Attempt to allocate blocks within a give range. Set the range of allocation
658  * first, then find the first free bit(s) from the bitmap (within the range),
659  * and at last, allocate the blocks by claiming the found free bit as allocated.
660  *
661  * To set the range of this allocation:
662  *      if there is a reservation window, only try to allocate block(s)
663  *      from the file's own reservation window;
664  *      Otherwise, the allocation range starts from the give goal block,
665  *      ends at the block group's last block.
666  *
667  * If we failed to allocate the desired block then we may end up crossing to a
668  * new bitmap.
669  */
670 static int
671 ext2_try_to_allocate(struct super_block *sb, int group,
672                         struct buffer_head *bitmap_bh, ext2_grpblk_t grp_goal,
673                         unsigned long *count,
674                         struct ext2_reserve_window *my_rsv)
675 {
676         ext2_fsblk_t group_first_block;
677         ext2_grpblk_t start, end;
678         unsigned long num = 0;
679
680         /* we do allocation within the reservation window if we have a window */
681         if (my_rsv) {
682                 group_first_block = ext2_group_first_block_no(sb, group);
683                 if (my_rsv->_rsv_start >= group_first_block)
684                         start = my_rsv->_rsv_start - group_first_block;
685                 else
686                         /* reservation window cross group boundary */
687                         start = 0;
688                 end = my_rsv->_rsv_end - group_first_block + 1;
689                 if (end > EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb))
690                         /* reservation window crosses group boundary */
691                         end = EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
692                 if ((start <= grp_goal) && (grp_goal < end))
693                         start = grp_goal;
694                 else
695                         grp_goal = -1;
696         } else {
697                 if (grp_goal > 0)
698                         start = grp_goal;
699                 else
700                         start = 0;
701                 end = EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
702         }
703
704         BUG_ON(start > EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb));
705
706 repeat:
707         if (grp_goal < 0) {
708                 grp_goal = find_next_usable_block(start, bitmap_bh, end);
709                 if (grp_goal < 0)
710                         goto fail_access;
711                 if (!my_rsv) {
712                         int i;
713
714                         for (i = 0; i < 7 && grp_goal > start &&
715                                         !ext2_test_bit(grp_goal - 1,
716                                                         bitmap_bh->b_data);
717                                         i++, grp_goal--)
718                                 ;
719                 }
720         }
721         start = grp_goal;
722
723         if (ext2_set_bit_atomic(sb_bgl_lock(EXT2_SB(sb), group), grp_goal,
724                                                         bitmap_bh->b_data)) {
725                 /*
726                  * The block was allocated by another thread, or it was
727                  * allocated and then freed by another thread
728                  */
729                 start++;
730                 grp_goal++;
731                 if (start >= end)
732                         goto fail_access;
733                 goto repeat;
734         }
735         num++;
736         grp_goal++;
737         while (num < *count && grp_goal < end
738                 && !ext2_set_bit_atomic(sb_bgl_lock(EXT2_SB(sb), group),
739                                         grp_goal, bitmap_bh->b_data)) {
740                 num++;
741                 grp_goal++;
742         }
743         *count = num;
744         return grp_goal - num;
745 fail_access:
746         *count = num;
747         return -1;
748 }
749
750 /**
751  *      find_next_reservable_window():
752  *              find a reservable space within the given range.
753  *              It does not allocate the reservation window for now:
754  *              alloc_new_reservation() will do the work later.
755  *
756  *      @search_head: the head of the searching list;
757  *              This is not necessarily the list head of the whole filesystem
758  *
759  *              We have both head and start_block to assist the search
760  *              for the reservable space. The list starts from head,
761  *              but we will shift to the place where start_block is,
762  *              then start from there, when looking for a reservable space.
763  *
764  *      @size: the target new reservation window size
765  *
766  *      @group_first_block: the first block we consider to start
767  *                      the real search from
768  *
769  *      @last_block:
770  *              the maximum block number that our goal reservable space
771  *              could start from. This is normally the last block in this
772  *              group. The search will end when we found the start of next
773  *              possible reservable space is out of this boundary.
774  *              This could handle the cross boundary reservation window
775  *              request.
776  *
777  *      basically we search from the given range, rather than the whole
778  *      reservation double linked list, (start_block, last_block)
779  *      to find a free region that is of my size and has not
780  *      been reserved.
781  *
782  */
783 static int find_next_reservable_window(
784                                 struct ext2_reserve_window_node *search_head,
785                                 struct ext2_reserve_window_node *my_rsv,
786                                 struct super_block * sb,
787                                 ext2_fsblk_t start_block,
788                                 ext2_fsblk_t last_block)
789 {
790         struct rb_node *next;
791         struct ext2_reserve_window_node *rsv, *prev;
792         ext2_fsblk_t cur;
793         int size = my_rsv->rsv_goal_size;
794
795         /* TODO: make the start of the reservation window byte-aligned */
796         /* cur = *start_block & ~7;*/
797         cur = start_block;
798         rsv = search_head;
799         if (!rsv)
800                 return -1;
801
802         while (1) {
803                 if (cur <= rsv->rsv_end)
804                         cur = rsv->rsv_end + 1;
805
806                 /* TODO?
807                  * in the case we could not find a reservable space
808                  * that is what is expected, during the re-search, we could
809                  * remember what's the largest reservable space we could have
810                  * and return that one.
811                  *
812                  * For now it will fail if we could not find the reservable
813                  * space with expected-size (or more)...
814                  */
815                 if (cur > last_block)
816                         return -1;              /* fail */
817
818                 prev = rsv;
819                 next = rb_next(&rsv->rsv_node);
820                 rsv = rb_entry(next,struct ext2_reserve_window_node,rsv_node);
821
822                 /*
823                  * Reached the last reservation, we can just append to the
824                  * previous one.
825                  */
826                 if (!next)
827                         break;
828
829                 if (cur + size <= rsv->rsv_start) {
830                         /*
831                          * Found a reserveable space big enough.  We could
832                          * have a reservation across the group boundary here
833                          */
834                         break;
835                 }
836         }
837         /*
838          * we come here either :
839          * when we reach the end of the whole list,
840          * and there is empty reservable space after last entry in the list.
841          * append it to the end of the list.
842          *
843          * or we found one reservable space in the middle of the list,
844          * return the reservation window that we could append to.
845          * succeed.
846          */
847
848         if ((prev != my_rsv) && (!rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window)))
849                 rsv_window_remove(sb, my_rsv);
850
851         /*
852          * Let's book the whole avaliable window for now.  We will check the
853          * disk bitmap later and then, if there are free blocks then we adjust
854          * the window size if it's larger than requested.
855          * Otherwise, we will remove this node from the tree next time
856          * call find_next_reservable_window.
857          */
858         my_rsv->rsv_start = cur;
859         my_rsv->rsv_end = cur + size - 1;
860         my_rsv->rsv_alloc_hit = 0;
861
862         if (prev != my_rsv)
863                 ext2_rsv_window_add(sb, my_rsv);
864
865         return 0;
866 }
867
868 /**
869  *      alloc_new_reservation()--allocate a new reservation window
870  *
871  *              To make a new reservation, we search part of the filesystem
872  *              reservation list (the list that inside the group). We try to
873  *              allocate a new reservation window near the allocation goal,
874  *              or the beginning of the group, if there is no goal.
875  *
876  *              We first find a reservable space after the goal, then from
877  *              there, we check the bitmap for the first free block after
878  *              it. If there is no free block until the end of group, then the
879  *              whole group is full, we failed. Otherwise, check if the free
880  *              block is inside the expected reservable space, if so, we
881  *              succeed.
882  *              If the first free block is outside the reservable space, then
883  *              start from the first free block, we search for next available
884  *              space, and go on.
885  *
886  *      on succeed, a new reservation will be found and inserted into the list
887  *      It contains at least one free block, and it does not overlap with other
888  *      reservation windows.
889  *
890  *      failed: we failed to find a reservation window in this group
891  *
892  *      @rsv: the reservation
893  *
894  *      @grp_goal: The goal (group-relative).  It is where the search for a
895  *              free reservable space should start from.
896  *              if we have a goal(goal >0 ), then start from there,
897  *              no goal(goal = -1), we start from the first block
898  *              of the group.
899  *
900  *      @sb: the super block
901  *      @group: the group we are trying to allocate in
902  *      @bitmap_bh: the block group block bitmap
903  *
904  */
905 static int alloc_new_reservation(struct ext2_reserve_window_node *my_rsv,
906                 ext2_grpblk_t grp_goal, struct super_block *sb,
907                 unsigned int group, struct buffer_head *bitmap_bh)
908 {
909         struct ext2_reserve_window_node *search_head;
910         ext2_fsblk_t group_first_block, group_end_block, start_block;
911         ext2_grpblk_t first_free_block;
912         struct rb_root *fs_rsv_root = &EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_root;
913         unsigned long size;
914         int ret;
915         spinlock_t *rsv_lock = &EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_lock;
916
917         group_first_block = ext2_group_first_block_no(sb, group);
918         group_end_block = group_first_block + (EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb) - 1);
919
920         if (grp_goal < 0)
921                 start_block = group_first_block;
922         else
923                 start_block = grp_goal + group_first_block;
924
925         size = my_rsv->rsv_goal_size;
926
927         if (!rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window)) {
928                 /*
929                  * if the old reservation is cross group boundary
930                  * and if the goal is inside the old reservation window,
931                  * we will come here when we just failed to allocate from
932                  * the first part of the window. We still have another part
933                  * that belongs to the next group. In this case, there is no
934                  * point to discard our window and try to allocate a new one
935                  * in this group(which will fail). we should
936                  * keep the reservation window, just simply move on.
937                  *
938                  * Maybe we could shift the start block of the reservation
939                  * window to the first block of next group.
940                  */
941
942                 if ((my_rsv->rsv_start <= group_end_block) &&
943                                 (my_rsv->rsv_end > group_end_block) &&
944                                 (start_block >= my_rsv->rsv_start))
945                         return -1;
946
947                 if ((my_rsv->rsv_alloc_hit >
948                      (my_rsv->rsv_end - my_rsv->rsv_start + 1) / 2)) {
949                         /*
950                          * if the previously allocation hit ratio is
951                          * greater than 1/2, then we double the size of
952                          * the reservation window the next time,
953                          * otherwise we keep the same size window
954                          */
955                         size = size * 2;
956                         if (size > EXT2_MAX_RESERVE_BLOCKS)
957                                 size = EXT2_MAX_RESERVE_BLOCKS;
958                         my_rsv->rsv_goal_size= size;
959                 }
960         }
961
962         spin_lock(rsv_lock);
963         /*
964          * shift the search start to the window near the goal block
965          */
966         search_head = search_reserve_window(fs_rsv_root, start_block);
967
968         /*
969          * find_next_reservable_window() simply finds a reservable window
970          * inside the given range(start_block, group_end_block).
971          *
972          * To make sure the reservation window has a free bit inside it, we
973          * need to check the bitmap after we found a reservable window.
974          */
975 retry:
976         ret = find_next_reservable_window(search_head, my_rsv, sb,
977                                                 start_block, group_end_block);
978
979         if (ret == -1) {
980                 if (!rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window))
981                         rsv_window_remove(sb, my_rsv);
982                 spin_unlock(rsv_lock);
983                 return -1;
984         }
985
986         /*
987          * On success, find_next_reservable_window() returns the
988          * reservation window where there is a reservable space after it.
989          * Before we reserve this reservable space, we need
990          * to make sure there is at least a free block inside this region.
991          *
992          * Search the first free bit on the block bitmap.  Search starts from
993          * the start block of the reservable space we just found.
994          */
995         spin_unlock(rsv_lock);
996         first_free_block = bitmap_search_next_usable_block(
997                         my_rsv->rsv_start - group_first_block,
998                         bitmap_bh, group_end_block - group_first_block + 1);
999
1000         if (first_free_block < 0) {
1001                 /*
1002                  * no free block left on the bitmap, no point
1003                  * to reserve the space. return failed.
1004                  */
1005                 spin_lock(rsv_lock);
1006                 if (!rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window))
1007                         rsv_window_remove(sb, my_rsv);
1008                 spin_unlock(rsv_lock);
1009                 return -1;              /* failed */
1010         }
1011
1012         start_block = first_free_block + group_first_block;
1013         /*
1014          * check if the first free block is within the
1015          * free space we just reserved
1016          */
1017         if (start_block >= my_rsv->rsv_start && start_block <= my_rsv->rsv_end)
1018                 return 0;               /* success */
1019         /*
1020          * if the first free bit we found is out of the reservable space
1021          * continue search for next reservable space,
1022          * start from where the free block is,
1023          * we also shift the list head to where we stopped last time
1024          */
1025         search_head = my_rsv;
1026         spin_lock(rsv_lock);
1027         goto retry;
1028 }
1029
1030 /**
1031  * try_to_extend_reservation()
1032  * @my_rsv:             given reservation window
1033  * @sb:                 super block
1034  * @size:               the delta to extend
1035  *
1036  * Attempt to expand the reservation window large enough to have
1037  * required number of free blocks
1038  *
1039  * Since ext2_try_to_allocate() will always allocate blocks within
1040  * the reservation window range, if the window size is too small,
1041  * multiple blocks allocation has to stop at the end of the reservation
1042  * window. To make this more efficient, given the total number of
1043  * blocks needed and the current size of the window, we try to
1044  * expand the reservation window size if necessary on a best-effort
1045  * basis before ext2_new_blocks() tries to allocate blocks.
1046  */
1047 static void try_to_extend_reservation(struct ext2_reserve_window_node *my_rsv,
1048                         struct super_block *sb, int size)
1049 {
1050         struct ext2_reserve_window_node *next_rsv;
1051         struct rb_node *next;
1052         spinlock_t *rsv_lock = &EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_lock;
1053
1054         if (!spin_trylock(rsv_lock))
1055                 return;
1056
1057         next = rb_next(&my_rsv->rsv_node);
1058
1059         if (!next)
1060                 my_rsv->rsv_end += size;
1061         else {
1062                 next_rsv = rb_entry(next, struct ext2_reserve_window_node, rsv_node);
1063
1064                 if ((next_rsv->rsv_start - my_rsv->rsv_end - 1) >= size)
1065                         my_rsv->rsv_end += size;
1066                 else
1067                         my_rsv->rsv_end = next_rsv->rsv_start - 1;
1068         }
1069         spin_unlock(rsv_lock);
1070 }
1071
1072 /**
1073  * ext2_try_to_allocate_with_rsv()
1074  * @sb:                 superblock
1075  * @group:              given allocation block group
1076  * @bitmap_bh:          bufferhead holds the block bitmap
1077  * @grp_goal:           given target block within the group
1078  * @count:              target number of blocks to allocate
1079  * @my_rsv:             reservation window
1080  *
1081  * This is the main function used to allocate a new block and its reservation
1082  * window.
1083  *
1084  * Each time when a new block allocation is need, first try to allocate from
1085  * its own reservation.  If it does not have a reservation window, instead of
1086  * looking for a free bit on bitmap first, then look up the reservation list to
1087  * see if it is inside somebody else's reservation window, we try to allocate a
1088  * reservation window for it starting from the goal first. Then do the block
1089  * allocation within the reservation window.
1090  *
1091  * This will avoid keeping on searching the reservation list again and
1092  * again when somebody is looking for a free block (without
1093  * reservation), and there are lots of free blocks, but they are all
1094  * being reserved.
1095  *
1096  * We use a red-black tree for the per-filesystem reservation list.
1097  */
1098 static ext2_grpblk_t
1099 ext2_try_to_allocate_with_rsv(struct super_block *sb, unsigned int group,
1100                         struct buffer_head *bitmap_bh, ext2_grpblk_t grp_goal,
1101                         struct ext2_reserve_window_node * my_rsv,
1102                         unsigned long *count)
1103 {
1104         ext2_fsblk_t group_first_block, group_last_block;
1105         ext2_grpblk_t ret = 0;
1106         unsigned long num = *count;
1107
1108         /*
1109          * we don't deal with reservation when
1110          * filesystem is mounted without reservation
1111          * or the file is not a regular file
1112          * or last attempt to allocate a block with reservation turned on failed
1113          */
1114         if (my_rsv == NULL) {
1115                 return ext2_try_to_allocate(sb, group, bitmap_bh,
1116                                                 grp_goal, count, NULL);
1117         }
1118         /*
1119          * grp_goal is a group relative block number (if there is a goal)
1120          * 0 <= grp_goal < EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb)
1121          * first block is a filesystem wide block number
1122          * first block is the block number of the first block in this group
1123          */
1124         group_first_block = ext2_group_first_block_no(sb, group);
1125         group_last_block = group_first_block + (EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb) - 1);
1126
1127         /*
1128          * Basically we will allocate a new block from inode's reservation
1129          * window.
1130          *
1131          * We need to allocate a new reservation window, if:
1132          * a) inode does not have a reservation window; or
1133          * b) last attempt to allocate a block from existing reservation
1134          *    failed; or
1135          * c) we come here with a goal and with a reservation window
1136          *
1137          * We do not need to allocate a new reservation window if we come here
1138          * at the beginning with a goal and the goal is inside the window, or
1139          * we don't have a goal but already have a reservation window.
1140          * then we could go to allocate from the reservation window directly.
1141          */
1142         while (1) {
1143                 if (rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window) || (ret < 0) ||
1144                         !goal_in_my_reservation(&my_rsv->rsv_window,
1145                                                 grp_goal, group, sb)) {
1146                         if (my_rsv->rsv_goal_size < *count)
1147                                 my_rsv->rsv_goal_size = *count;
1148                         ret = alloc_new_reservation(my_rsv, grp_goal, sb,
1149                                                         group, bitmap_bh);
1150                         if (ret < 0)
1151                                 break;                  /* failed */
1152
1153                         if (!goal_in_my_reservation(&my_rsv->rsv_window,
1154                                                         grp_goal, group, sb))
1155                                 grp_goal = -1;
1156                 } else if (grp_goal >= 0) {
1157                         int curr = my_rsv->rsv_end -
1158                                         (grp_goal + group_first_block) + 1;
1159
1160                         if (curr < *count)
1161                                 try_to_extend_reservation(my_rsv, sb,
1162                                                         *count - curr);
1163                 }
1164
1165                 if ((my_rsv->rsv_start > group_last_block) ||
1166                                 (my_rsv->rsv_end < group_first_block)) {
1167                         rsv_window_dump(&EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_root, 1);
1168                         BUG();
1169                 }
1170                 ret = ext2_try_to_allocate(sb, group, bitmap_bh, grp_goal,
1171                                            &num, &my_rsv->rsv_window);
1172                 if (ret >= 0) {
1173                         my_rsv->rsv_alloc_hit += num;
1174                         *count = num;
1175                         break;                          /* succeed */
1176                 }
1177                 num = *count;
1178         }
1179         return ret;
1180 }
1181
1182 /**
1183  * ext2_has_free_blocks()
1184  * @sbi:                in-core super block structure.
1185  *
1186  * Check if filesystem has at least 1 free block available for allocation.
1187  */
1188 static int ext2_has_free_blocks(struct ext2_sb_info *sbi)
1189 {
1190         ext2_fsblk_t free_blocks, root_blocks;
1191
1192         free_blocks = percpu_counter_read_positive(&sbi->s_freeblocks_counter);
1193         root_blocks = le32_to_cpu(sbi->s_es->s_r_blocks_count);
1194         if (free_blocks < root_blocks + 1 && !capable(CAP_SYS_RESOURCE) &&
1195                 sbi->s_resuid != current->fsuid &&
1196                 (sbi->s_resgid == 0 || !in_group_p (sbi->s_resgid))) {
1197                 return 0;
1198         }
1199         return 1;
1200 }
1201
1202 /*
1203  * ext2_new_blocks() -- core block(s) allocation function
1204  * @inode:              file inode
1205  * @goal:               given target block(filesystem wide)
1206  * @count:              target number of blocks to allocate
1207  * @errp:               error code
1208  *
1209  * ext2_new_blocks uses a goal block to assist allocation.  If the goal is
1210  * free, or there is a free block within 32 blocks of the goal, that block
1211  * is allocated.  Otherwise a forward search is made for a free block; within 
1212  * each block group the search first looks for an entire free byte in the block
1213  * bitmap, and then for any free bit if that fails.
1214  * This function also updates quota and i_blocks field.
1215  */
1216 ext2_fsblk_t ext2_new_blocks(struct inode *inode, ext2_fsblk_t goal,
1217                     unsigned long *count, int *errp)
1218 {
1219         struct buffer_head *bitmap_bh = NULL;
1220         struct buffer_head *gdp_bh;
1221         int group_no;
1222         int goal_group;
1223         ext2_grpblk_t grp_target_blk;   /* blockgroup relative goal block */
1224         ext2_grpblk_t grp_alloc_blk;    /* blockgroup-relative allocated block*/
1225         ext2_fsblk_t ret_block;         /* filesyetem-wide allocated block */
1226         int bgi;                        /* blockgroup iteration index */
1227         int performed_allocation = 0;
1228         ext2_grpblk_t free_blocks;      /* number of free blocks in a group */
1229         struct super_block *sb;
1230         struct ext2_group_desc *gdp;
1231         struct ext2_super_block *es;
1232         struct ext2_sb_info *sbi;
1233         struct ext2_reserve_window_node *my_rsv = NULL;
1234         struct ext2_block_alloc_info *block_i;
1235         unsigned short windowsz = 0;
1236         unsigned long ngroups;
1237         unsigned long num = *count;
1238
1239         *errp = -ENOSPC;
1240         sb = inode->i_sb;
1241         if (!sb) {
1242                 printk("ext2_new_blocks: nonexistent device");
1243                 return 0;
1244         }
1245
1246         /*
1247          * Check quota for allocation of this block.
1248          */
1249         if (DQUOT_ALLOC_BLOCK(inode, num)) {
1250                 *errp = -EDQUOT;
1251                 return 0;
1252         }
1253
1254         sbi = EXT2_SB(sb);
1255         es = EXT2_SB(sb)->s_es;
1256         ext2_debug("goal=%lu.\n", goal);
1257         /*
1258          * Allocate a block from reservation only when
1259          * filesystem is mounted with reservation(default,-o reservation), and
1260          * it's a regular file, and
1261          * the desired window size is greater than 0 (One could use ioctl
1262          * command EXT2_IOC_SETRSVSZ to set the window size to 0 to turn off
1263          * reservation on that particular file)
1264          */
1265         block_i = EXT2_I(inode)->i_block_alloc_info;
1266         if (block_i) {
1267                 windowsz = block_i->rsv_window_node.rsv_goal_size;
1268                 if (windowsz > 0)
1269                         my_rsv = &block_i->rsv_window_node;
1270         }
1271
1272         if (!ext2_has_free_blocks(sbi)) {
1273                 *errp = -ENOSPC;
1274                 goto out;
1275         }
1276
1277         /*
1278          * First, test whether the goal block is free.
1279          */
1280         if (goal < le32_to_cpu(es->s_first_data_block) ||
1281             goal >= le32_to_cpu(es->s_blocks_count))
1282                 goal = le32_to_cpu(es->s_first_data_block);
1283         group_no = (goal - le32_to_cpu(es->s_first_data_block)) /
1284                         EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
1285         goal_group = group_no;
1286 retry_alloc:
1287         gdp = ext2_get_group_desc(sb, group_no, &gdp_bh);
1288         if (!gdp)
1289                 goto io_error;
1290
1291         free_blocks = le16_to_cpu(gdp->bg_free_blocks_count);
1292         /*
1293          * if there is not enough free blocks to make a new resevation
1294          * turn off reservation for this allocation
1295          */
1296         if (my_rsv && (free_blocks < windowsz)
1297                 && (rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window)))
1298                 my_rsv = NULL;
1299
1300         if (free_blocks > 0) {
1301                 grp_target_blk = ((goal - le32_to_cpu(es->s_first_data_block)) %
1302                                 EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb));
1303                 bitmap_bh = read_block_bitmap(sb, group_no);
1304                 if (!bitmap_bh)
1305                         goto io_error;
1306                 grp_alloc_blk = ext2_try_to_allocate_with_rsv(sb, group_no,
1307                                         bitmap_bh, grp_target_blk,
1308                                         my_rsv, &num);
1309                 if (grp_alloc_blk >= 0)
1310                         goto allocated;
1311         }
1312
1313         ngroups = EXT2_SB(sb)->s_groups_count;
1314         smp_rmb();
1315
1316         /*
1317          * Now search the rest of the groups.  We assume that
1318          * group_no and gdp correctly point to the last group visited.
1319          */
1320         for (bgi = 0; bgi < ngroups; bgi++) {
1321                 group_no++;
1322                 if (group_no >= ngroups)
1323                         group_no = 0;
1324                 gdp = ext2_get_group_desc(sb, group_no, &gdp_bh);
1325                 if (!gdp)
1326                         goto io_error;
1327
1328                 free_blocks = le16_to_cpu(gdp->bg_free_blocks_count);
1329                 /*
1330                  * skip this group if the number of
1331                  * free blocks is less than half of the reservation
1332                  * window size.
1333                  */
1334                 if (free_blocks <= (windowsz/2))
1335                         continue;
1336
1337                 brelse(bitmap_bh);
1338                 bitmap_bh = read_block_bitmap(sb, group_no);
1339                 if (!bitmap_bh)
1340                         goto io_error;
1341                 /*
1342                  * try to allocate block(s) from this group, without a goal(-1).
1343                  */
1344                 grp_alloc_blk = ext2_try_to_allocate_with_rsv(sb, group_no,
1345                                         bitmap_bh, -1, my_rsv, &num);
1346                 if (grp_alloc_blk >= 0)
1347                         goto allocated;
1348         }
1349         /*
1350          * We may end up a bogus ealier ENOSPC error due to
1351          * filesystem is "full" of reservations, but
1352          * there maybe indeed free blocks avaliable on disk
1353          * In this case, we just forget about the reservations
1354          * just do block allocation as without reservations.
1355          */
1356         if (my_rsv) {
1357                 my_rsv = NULL;
1358                 windowsz = 0;
1359                 group_no = goal_group;
1360                 goto retry_alloc;
1361         }
1362         /* No space left on the device */
1363         *errp = -ENOSPC;
1364         goto out;
1365
1366 allocated:
1367
1368         ext2_debug("using block group %d(%d)\n",
1369                         group_no, gdp->bg_free_blocks_count);
1370
1371         ret_block = grp_alloc_blk + ext2_group_first_block_no(sb, group_no);
1372
1373         if (in_range(le32_to_cpu(gdp->bg_block_bitmap), ret_block, num) ||
1374             in_range(le32_to_cpu(gdp->bg_inode_bitmap), ret_block, num) ||
1375             in_range(ret_block, le32_to_cpu(gdp->bg_inode_table),
1376                       EXT2_SB(sb)->s_itb_per_group) ||
1377             in_range(ret_block + num - 1, le32_to_cpu(gdp->bg_inode_table),
1378                       EXT2_SB(sb)->s_itb_per_group)) {
1379                 ext2_error(sb, "ext2_new_blocks",
1380                             "Allocating block in system zone - "
1381                             "blocks from "E2FSBLK", length %lu",
1382                             ret_block, num);
1383                 goto out;
1384         }
1385
1386         performed_allocation = 1;
1387
1388         if (ret_block + num - 1 >= le32_to_cpu(es->s_blocks_count)) {
1389                 ext2_error(sb, "ext2_new_blocks",
1390                             "block("E2FSBLK") >= blocks count(%d) - "
1391                             "block_group = %d, es == %p ", ret_block,
1392                         le32_to_cpu(es->s_blocks_count), group_no, es);
1393                 goto out;
1394         }
1395
1396         group_adjust_blocks(sb, group_no, gdp, gdp_bh, -num);
1397         percpu_counter_sub(&sbi->s_freeblocks_counter, num);
1398
1399         mark_buffer_dirty(bitmap_bh);
1400         if (sb->s_flags & MS_SYNCHRONOUS)
1401                 sync_dirty_buffer(bitmap_bh);
1402
1403         *errp = 0;
1404         brelse(bitmap_bh);
1405         DQUOT_FREE_BLOCK(inode, *count-num);
1406         *count = num;
1407         return ret_block;
1408
1409 io_error:
1410         *errp = -EIO;
1411 out:
1412         /*
1413          * Undo the block allocation
1414          */
1415         if (!performed_allocation)
1416                 DQUOT_FREE_BLOCK(inode, *count);
1417         brelse(bitmap_bh);
1418         return 0;
1419 }
1420
1421 ext2_fsblk_t ext2_new_block(struct inode *inode, unsigned long goal, int *errp)
1422 {
1423         unsigned long count = 1;
1424
1425         return ext2_new_blocks(inode, goal, &count, errp);
1426 }
1427
1428 #ifdef EXT2FS_DEBUG
1429
1430 static const int nibblemap[] = {4, 3, 3, 2, 3, 2, 2, 1, 3, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 0};
1431
1432 unsigned long ext2_count_free (struct buffer_head * map, unsigned int numchars)
1433 {
1434         unsigned int i;
1435         unsigned long sum = 0;
1436
1437         if (!map)
1438                 return (0);
1439         for (i = 0; i < numchars; i++)
1440                 sum += nibblemap[map->b_data[i] & 0xf] +
1441                         nibblemap[(map->b_data[i] >> 4) & 0xf];
1442         return (sum);
1443 }
1444
1445 #endif  /*  EXT2FS_DEBUG  */
1446
1447 unsigned long ext2_count_free_blocks (struct super_block * sb)
1448 {
1449         struct ext2_group_desc * desc;
1450         unsigned long desc_count = 0;
1451         int i;
1452 #ifdef EXT2FS_DEBUG
1453         unsigned long bitmap_count, x;
1454         struct ext2_super_block *es;
1455
1456         es = EXT2_SB(sb)->s_es;
1457         desc_count = 0;
1458         bitmap_count = 0;
1459         desc = NULL;
1460         for (i = 0; i < EXT2_SB(sb)->s_groups_count; i++) {
1461                 struct buffer_head *bitmap_bh;
1462                 desc = ext2_get_group_desc (sb, i, NULL);
1463                 if (!desc)
1464                         continue;
1465                 desc_count += le16_to_cpu(desc->bg_free_blocks_count);
1466                 bitmap_bh = read_block_bitmap(sb, i);
1467                 if (!bitmap_bh)
1468                         continue;
1469                 
1470                 x = ext2_count_free(bitmap_bh, sb->s_blocksize);
1471                 printk ("group %d: stored = %d, counted = %lu\n",
1472                         i, le16_to_cpu(desc->bg_free_blocks_count), x);
1473                 bitmap_count += x;
1474                 brelse(bitmap_bh);
1475         }
1476         printk("ext2_count_free_blocks: stored = %lu, computed = %lu, %lu\n",
1477                 (long)le32_to_cpu(es->s_free_blocks_count),
1478                 desc_count, bitmap_count);
1479         return bitmap_count;
1480 #else
1481         for (i = 0; i < EXT2_SB(sb)->s_groups_count; i++) {
1482                 desc = ext2_get_group_desc (sb, i, NULL);
1483                 if (!desc)
1484                         continue;
1485                 desc_count += le16_to_cpu(desc->bg_free_blocks_count);
1486         }
1487         return desc_count;
1488 #endif
1489 }
1490
1491 static inline int test_root(int a, int b)
1492 {
1493         int num = b;
1494
1495         while (a > num)
1496                 num *= b;
1497         return num == a;
1498 }
1499
1500 static int ext2_group_sparse(int group)
1501 {
1502         if (group <= 1)
1503                 return 1;
1504         return (test_root(group, 3) || test_root(group, 5) ||
1505                 test_root(group, 7));
1506 }
1507
1508 /**
1509  *      ext2_bg_has_super - number of blocks used by the superblock in group
1510  *      @sb: superblock for filesystem
1511  *      @group: group number to check
1512  *
1513  *      Return the number of blocks used by the superblock (primary or backup)
1514  *      in this group.  Currently this will be only 0 or 1.
1515  */
1516 int ext2_bg_has_super(struct super_block *sb, int group)
1517 {
1518         if (EXT2_HAS_RO_COMPAT_FEATURE(sb,EXT2_FEATURE_RO_COMPAT_SPARSE_SUPER)&&
1519             !ext2_group_sparse(group))
1520                 return 0;
1521         return 1;
1522 }
1523
1524 /**
1525  *      ext2_bg_num_gdb - number of blocks used by the group table in group
1526  *      @sb: superblock for filesystem
1527  *      @group: group number to check
1528  *
1529  *      Return the number of blocks used by the group descriptor table
1530  *      (primary or backup) in this group.  In the future there may be a
1531  *      different number of descriptor blocks in each group.
1532  */
1533 unsigned long ext2_bg_num_gdb(struct super_block *sb, int group)
1534 {
1535         return ext2_bg_has_super(sb, group) ? EXT2_SB(sb)->s_gdb_count : 0;
1536 }
1537