xref: /openbmc/linux/fs/ext4/mballoc.c (revision e56eb659)
1c9de560dSAlex Tomas /*
2c9de560dSAlex Tomas  * Copyright (c) 2003-2006, Cluster File Systems, Inc, info@clusterfs.com
3c9de560dSAlex Tomas  * Written by Alex Tomas <alex@clusterfs.com>
4c9de560dSAlex Tomas  *
5c9de560dSAlex Tomas  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6c9de560dSAlex Tomas  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
7c9de560dSAlex Tomas  * published by the Free Software Foundation.
8c9de560dSAlex Tomas  *
9c9de560dSAlex Tomas  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10c9de560dSAlex Tomas  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11c9de560dSAlex Tomas  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12c9de560dSAlex Tomas  * GNU General Public License for more details.
13c9de560dSAlex Tomas  *
14c9de560dSAlex Tomas  * You should have received a copy of the GNU General Public Licens
15c9de560dSAlex Tomas  * along with this program; if not, write to the Free Software
16c9de560dSAlex Tomas  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-
17c9de560dSAlex Tomas  */
18c9de560dSAlex Tomas 
19c9de560dSAlex Tomas 
20c9de560dSAlex Tomas /*
21c9de560dSAlex Tomas  * mballoc.c contains the multiblocks allocation routines
22c9de560dSAlex Tomas  */
23c9de560dSAlex Tomas 
24c9de560dSAlex Tomas #include <linux/time.h>
25c9de560dSAlex Tomas #include <linux/fs.h>
26c9de560dSAlex Tomas #include <linux/namei.h>
27c9de560dSAlex Tomas #include <linux/ext4_jbd2.h>
28c9de560dSAlex Tomas #include <linux/ext4_fs.h>
29c9de560dSAlex Tomas #include <linux/quotaops.h>
30c9de560dSAlex Tomas #include <linux/buffer_head.h>
31c9de560dSAlex Tomas #include <linux/module.h>
32c9de560dSAlex Tomas #include <linux/swap.h>
33c9de560dSAlex Tomas #include <linux/proc_fs.h>
34c9de560dSAlex Tomas #include <linux/pagemap.h>
35c9de560dSAlex Tomas #include <linux/seq_file.h>
36c9de560dSAlex Tomas #include <linux/version.h>
37c9de560dSAlex Tomas #include "group.h"
38c9de560dSAlex Tomas 
39c9de560dSAlex Tomas /*
40c9de560dSAlex Tomas  * MUSTDO:
41c9de560dSAlex Tomas  *   - test ext4_ext_search_left() and ext4_ext_search_right()
42c9de560dSAlex Tomas  *   - search for metadata in few groups
43c9de560dSAlex Tomas  *
44c9de560dSAlex Tomas  * TODO v4:
45c9de560dSAlex Tomas  *   - normalization should take into account whether file is still open
46c9de560dSAlex Tomas  *   - discard preallocations if no free space left (policy?)
47c9de560dSAlex Tomas  *   - don't normalize tails
48c9de560dSAlex Tomas  *   - quota
49c9de560dSAlex Tomas  *   - reservation for superuser
50c9de560dSAlex Tomas  *
51c9de560dSAlex Tomas  * TODO v3:
52c9de560dSAlex Tomas  *   - bitmap read-ahead (proposed by Oleg Drokin aka green)
53c9de560dSAlex Tomas  *   - track min/max extents in each group for better group selection
54c9de560dSAlex Tomas  *   - mb_mark_used() may allocate chunk right after splitting buddy
55c9de560dSAlex Tomas  *   - tree of groups sorted by number of free blocks
56c9de560dSAlex Tomas  *   - error handling
57c9de560dSAlex Tomas  */
58c9de560dSAlex Tomas 
59c9de560dSAlex Tomas /*
60c9de560dSAlex Tomas  * The allocation request involve request for multiple number of blocks
61c9de560dSAlex Tomas  * near to the goal(block) value specified.
62c9de560dSAlex Tomas  *
63c9de560dSAlex Tomas  * During initialization phase of the allocator we decide to use the group
64c9de560dSAlex Tomas  * preallocation or inode preallocation depending on the size file. The
65c9de560dSAlex Tomas  * size of the file could be the resulting file size we would have after
66c9de560dSAlex Tomas  * allocation or the current file size which ever is larger. If the size is
67c9de560dSAlex Tomas  * less that sbi->s_mb_stream_request we select the group
68c9de560dSAlex Tomas  * preallocation. The default value of s_mb_stream_request is 16
69c9de560dSAlex Tomas  * blocks. This can also be tuned via
70c9de560dSAlex Tomas  * /proc/fs/ext4/<partition>/stream_req. The value is represented in terms
71c9de560dSAlex Tomas  * of number of blocks.
72c9de560dSAlex Tomas  *
73c9de560dSAlex Tomas  * The main motivation for having small file use group preallocation is to
74c9de560dSAlex Tomas  * ensure that we have small file closer in the disk.
75c9de560dSAlex Tomas  *
76c9de560dSAlex Tomas  * First stage the allocator looks at the inode prealloc list
77c9de560dSAlex Tomas  * ext4_inode_info->i_prealloc_list contain list of prealloc spaces for
78c9de560dSAlex Tomas  * this particular inode. The inode prealloc space is represented as:
79c9de560dSAlex Tomas  *
80c9de560dSAlex Tomas  * pa_lstart -> the logical start block for this prealloc space
81c9de560dSAlex Tomas  * pa_pstart -> the physical start block for this prealloc space
82c9de560dSAlex Tomas  * pa_len    -> lenght for this prealloc space
83c9de560dSAlex Tomas  * pa_free   ->  free space available in this prealloc space
84c9de560dSAlex Tomas  *
85c9de560dSAlex Tomas  * The inode preallocation space is used looking at the _logical_ start
86c9de560dSAlex Tomas  * block. If only the logical file block falls within the range of prealloc
87c9de560dSAlex Tomas  * space we will consume the particular prealloc space. This make sure that
88c9de560dSAlex Tomas  * that the we have contiguous physical blocks representing the file blocks
89c9de560dSAlex Tomas  *
90c9de560dSAlex Tomas  * The important thing to be noted in case of inode prealloc space is that
91c9de560dSAlex Tomas  * we don't modify the values associated to inode prealloc space except
92c9de560dSAlex Tomas  * pa_free.
93c9de560dSAlex Tomas  *
94c9de560dSAlex Tomas  * If we are not able to find blocks in the inode prealloc space and if we
95c9de560dSAlex Tomas  * have the group allocation flag set then we look at the locality group
96c9de560dSAlex Tomas  * prealloc space. These are per CPU prealloc list repreasented as
97c9de560dSAlex Tomas  *
98c9de560dSAlex Tomas  * ext4_sb_info.s_locality_groups[smp_processor_id()]
99c9de560dSAlex Tomas  *
100c9de560dSAlex Tomas  * The reason for having a per cpu locality group is to reduce the contention
101c9de560dSAlex Tomas  * between CPUs. It is possible to get scheduled at this point.
102c9de560dSAlex Tomas  *
103c9de560dSAlex Tomas  * The locality group prealloc space is used looking at whether we have
104c9de560dSAlex Tomas  * enough free space (pa_free) withing the prealloc space.
105c9de560dSAlex Tomas  *
106c9de560dSAlex Tomas  * If we can't allocate blocks via inode prealloc or/and locality group
107c9de560dSAlex Tomas  * prealloc then we look at the buddy cache. The buddy cache is represented
108c9de560dSAlex Tomas  * by ext4_sb_info.s_buddy_cache (struct inode) whose file offset gets
109c9de560dSAlex Tomas  * mapped to the buddy and bitmap information regarding different
110c9de560dSAlex Tomas  * groups. The buddy information is attached to buddy cache inode so that
111c9de560dSAlex Tomas  * we can access them through the page cache. The information regarding
112c9de560dSAlex Tomas  * each group is loaded via ext4_mb_load_buddy.  The information involve
113c9de560dSAlex Tomas  * block bitmap and buddy information. The information are stored in the
114c9de560dSAlex Tomas  * inode as:
115c9de560dSAlex Tomas  *
116c9de560dSAlex Tomas  *  {                        page                        }
117c9de560dSAlex Tomas  *  [ group 0 buddy][ group 0 bitmap] [group 1][ group 1]...
118c9de560dSAlex Tomas  *
119c9de560dSAlex Tomas  *
120c9de560dSAlex Tomas  * one block each for bitmap and buddy information.  So for each group we
121c9de560dSAlex Tomas  * take up 2 blocks. A page can contain blocks_per_page (PAGE_CACHE_SIZE /
122c9de560dSAlex Tomas  * blocksize) blocks.  So it can have information regarding groups_per_page
123c9de560dSAlex Tomas  * which is blocks_per_page/2
124c9de560dSAlex Tomas  *
125c9de560dSAlex Tomas  * The buddy cache inode is not stored on disk. The inode is thrown
126c9de560dSAlex Tomas  * away when the filesystem is unmounted.
127c9de560dSAlex Tomas  *
128c9de560dSAlex Tomas  * We look for count number of blocks in the buddy cache. If we were able
129c9de560dSAlex Tomas  * to locate that many free blocks we return with additional information
130c9de560dSAlex Tomas  * regarding rest of the contiguous physical block available
131c9de560dSAlex Tomas  *
132c9de560dSAlex Tomas  * Before allocating blocks via buddy cache we normalize the request
133c9de560dSAlex Tomas  * blocks. This ensure we ask for more blocks that we needed. The extra
134c9de560dSAlex Tomas  * blocks that we get after allocation is added to the respective prealloc
135c9de560dSAlex Tomas  * list. In case of inode preallocation we follow a list of heuristics
136c9de560dSAlex Tomas  * based on file size. This can be found in ext4_mb_normalize_request. If
137c9de560dSAlex Tomas  * we are doing a group prealloc we try to normalize the request to
138c9de560dSAlex Tomas  * sbi->s_mb_group_prealloc. Default value of s_mb_group_prealloc is set to
139c9de560dSAlex Tomas  * 512 blocks. This can be tuned via
140c9de560dSAlex Tomas  * /proc/fs/ext4/<partition/group_prealloc. The value is represented in
141c9de560dSAlex Tomas  * terms of number of blocks. If we have mounted the file system with -O
142c9de560dSAlex Tomas  * stripe=<value> option the group prealloc request is normalized to the
143c9de560dSAlex Tomas  * stripe value (sbi->s_stripe)
144c9de560dSAlex Tomas  *
145c9de560dSAlex Tomas  * The regular allocator(using the buddy cache) support few tunables.
146c9de560dSAlex Tomas  *
147c9de560dSAlex Tomas  * /proc/fs/ext4/<partition>/min_to_scan
148c9de560dSAlex Tomas  * /proc/fs/ext4/<partition>/max_to_scan
149c9de560dSAlex Tomas  * /proc/fs/ext4/<partition>/order2_req
150c9de560dSAlex Tomas  *
151c9de560dSAlex Tomas  * The regular allocator use buddy scan only if the request len is power of
152c9de560dSAlex Tomas  * 2 blocks and the order of allocation is >= sbi->s_mb_order2_reqs. The
153c9de560dSAlex Tomas  * value of s_mb_order2_reqs can be tuned via
154c9de560dSAlex Tomas  * /proc/fs/ext4/<partition>/order2_req.  If the request len is equal to
155c9de560dSAlex Tomas  * stripe size (sbi->s_stripe), we try to search for contigous block in
156c9de560dSAlex Tomas  * stripe size. This should result in better allocation on RAID setup. If
157c9de560dSAlex Tomas  * not we search in the specific group using bitmap for best extents. The
158c9de560dSAlex Tomas  * tunable min_to_scan and max_to_scan controll the behaviour here.
159c9de560dSAlex Tomas  * min_to_scan indicate how long the mballoc __must__ look for a best
160c9de560dSAlex Tomas  * extent and max_to_scanindicate how long the mballoc __can__ look for a
161c9de560dSAlex Tomas  * best extent in the found extents. Searching for the blocks starts with
162c9de560dSAlex Tomas  * the group specified as the goal value in allocation context via
163c9de560dSAlex Tomas  * ac_g_ex. Each group is first checked based on the criteria whether it
164c9de560dSAlex Tomas  * can used for allocation. ext4_mb_good_group explains how the groups are
165c9de560dSAlex Tomas  * checked.
166c9de560dSAlex Tomas  *
167c9de560dSAlex Tomas  * Both the prealloc space are getting populated as above. So for the first
168c9de560dSAlex Tomas  * request we will hit the buddy cache which will result in this prealloc
169c9de560dSAlex Tomas  * space getting filled. The prealloc space is then later used for the
170c9de560dSAlex Tomas  * subsequent request.
171c9de560dSAlex Tomas  */
172c9de560dSAlex Tomas 
173c9de560dSAlex Tomas /*
174c9de560dSAlex Tomas  * mballoc operates on the following data:
175c9de560dSAlex Tomas  *  - on-disk bitmap
176c9de560dSAlex Tomas  *  - in-core buddy (actually includes buddy and bitmap)
177c9de560dSAlex Tomas  *  - preallocation descriptors (PAs)
178c9de560dSAlex Tomas  *
179c9de560dSAlex Tomas  * there are two types of preallocations:
180c9de560dSAlex Tomas  *  - inode
181c9de560dSAlex Tomas  *    assiged to specific inode and can be used for this inode only.
182c9de560dSAlex Tomas  *    it describes part of inode's space preallocated to specific
183c9de560dSAlex Tomas  *    physical blocks. any block from that preallocated can be used
184c9de560dSAlex Tomas  *    independent. the descriptor just tracks number of blocks left
185c9de560dSAlex Tomas  *    unused. so, before taking some block from descriptor, one must
186c9de560dSAlex Tomas  *    make sure corresponded logical block isn't allocated yet. this
187c9de560dSAlex Tomas  *    also means that freeing any block within descriptor's range
188c9de560dSAlex Tomas  *    must discard all preallocated blocks.
189c9de560dSAlex Tomas  *  - locality group
190c9de560dSAlex Tomas  *    assigned to specific locality group which does not translate to
191c9de560dSAlex Tomas  *    permanent set of inodes: inode can join and leave group. space
192c9de560dSAlex Tomas  *    from this type of preallocation can be used for any inode. thus
193c9de560dSAlex Tomas  *    it's consumed from the beginning to the end.
194c9de560dSAlex Tomas  *
195c9de560dSAlex Tomas  * relation between them can be expressed as:
196c9de560dSAlex Tomas  *    in-core buddy = on-disk bitmap + preallocation descriptors
197c9de560dSAlex Tomas  *
198c9de560dSAlex Tomas  * this mean blocks mballoc considers used are:
199c9de560dSAlex Tomas  *  - allocated blocks (persistent)
200c9de560dSAlex Tomas  *  - preallocated blocks (non-persistent)
201c9de560dSAlex Tomas  *
202c9de560dSAlex Tomas  * consistency in mballoc world means that at any time a block is either
203c9de560dSAlex Tomas  * free or used in ALL structures. notice: "any time" should not be read
204c9de560dSAlex Tomas  * literally -- time is discrete and delimited by locks.
205c9de560dSAlex Tomas  *
206c9de560dSAlex Tomas  *  to keep it simple, we don't use block numbers, instead we count number of
207c9de560dSAlex Tomas  *  blocks: how many blocks marked used/free in on-disk bitmap, buddy and PA.
208c9de560dSAlex Tomas  *
209c9de560dSAlex Tomas  * all operations can be expressed as:
210c9de560dSAlex Tomas  *  - init buddy:			buddy = on-disk + PAs
211c9de560dSAlex Tomas  *  - new PA:				buddy += N; PA = N
212c9de560dSAlex Tomas  *  - use inode PA:			on-disk += N; PA -= N
213c9de560dSAlex Tomas  *  - discard inode PA			buddy -= on-disk - PA; PA = 0
214c9de560dSAlex Tomas  *  - use locality group PA		on-disk += N; PA -= N
215c9de560dSAlex Tomas  *  - discard locality group PA		buddy -= PA; PA = 0
216c9de560dSAlex Tomas  *  note: 'buddy -= on-disk - PA' is used to show that on-disk bitmap
217c9de560dSAlex Tomas  *        is used in real operation because we can't know actual used
218c9de560dSAlex Tomas  *        bits from PA, only from on-disk bitmap
219c9de560dSAlex Tomas  *
220c9de560dSAlex Tomas  * if we follow this strict logic, then all operations above should be atomic.
221c9de560dSAlex Tomas  * given some of them can block, we'd have to use something like semaphores
222c9de560dSAlex Tomas  * killing performance on high-end SMP hardware. let's try to relax it using
223c9de560dSAlex Tomas  * the following knowledge:
224c9de560dSAlex Tomas  *  1) if buddy is referenced, it's already initialized
225c9de560dSAlex Tomas  *  2) while block is used in buddy and the buddy is referenced,
226c9de560dSAlex Tomas  *     nobody can re-allocate that block
227c9de560dSAlex Tomas  *  3) we work on bitmaps and '+' actually means 'set bits'. if on-disk has
228c9de560dSAlex Tomas  *     bit set and PA claims same block, it's OK. IOW, one can set bit in
229c9de560dSAlex Tomas  *     on-disk bitmap if buddy has same bit set or/and PA covers corresponded
230c9de560dSAlex Tomas  *     block
231c9de560dSAlex Tomas  *
232c9de560dSAlex Tomas  * so, now we're building a concurrency table:
233c9de560dSAlex Tomas  *  - init buddy vs.
234c9de560dSAlex Tomas  *    - new PA
235c9de560dSAlex Tomas  *      blocks for PA are allocated in the buddy, buddy must be referenced
236c9de560dSAlex Tomas  *      until PA is linked to allocation group to avoid concurrent buddy init
237c9de560dSAlex Tomas  *    - use inode PA
238c9de560dSAlex Tomas  *      we need to make sure that either on-disk bitmap or PA has uptodate data
239c9de560dSAlex Tomas  *      given (3) we care that PA-=N operation doesn't interfere with init
240c9de560dSAlex Tomas  *    - discard inode PA
241c9de560dSAlex Tomas  *      the simplest way would be to have buddy initialized by the discard
242c9de560dSAlex Tomas  *    - use locality group PA
243c9de560dSAlex Tomas  *      again PA-=N must be serialized with init
244c9de560dSAlex Tomas  *    - discard locality group PA
245c9de560dSAlex Tomas  *      the simplest way would be to have buddy initialized by the discard
246c9de560dSAlex Tomas  *  - new PA vs.
247c9de560dSAlex Tomas  *    - use inode PA
248c9de560dSAlex Tomas  *      i_data_sem serializes them
249c9de560dSAlex Tomas  *    - discard inode PA
250c9de560dSAlex Tomas  *      discard process must wait until PA isn't used by another process
251c9de560dSAlex Tomas  *    - use locality group PA
252c9de560dSAlex Tomas  *      some mutex should serialize them
253c9de560dSAlex Tomas  *    - discard locality group PA
254c9de560dSAlex Tomas  *      discard process must wait until PA isn't used by another process
255c9de560dSAlex Tomas  *  - use inode PA
256c9de560dSAlex Tomas  *    - use inode PA
257c9de560dSAlex Tomas  *      i_data_sem or another mutex should serializes them
258c9de560dSAlex Tomas  *    - discard inode PA
259c9de560dSAlex Tomas  *      discard process must wait until PA isn't used by another process
260c9de560dSAlex Tomas  *    - use locality group PA
261c9de560dSAlex Tomas  *      nothing wrong here -- they're different PAs covering different blocks
262c9de560dSAlex Tomas  *    - discard locality group PA
263c9de560dSAlex Tomas  *      discard process must wait until PA isn't used by another process
264c9de560dSAlex Tomas  *
265c9de560dSAlex Tomas  * now we're ready to make few consequences:
266c9de560dSAlex Tomas  *  - PA is referenced and while it is no discard is possible
267c9de560dSAlex Tomas  *  - PA is referenced until block isn't marked in on-disk bitmap
268c9de560dSAlex Tomas  *  - PA changes only after on-disk bitmap
269c9de560dSAlex Tomas  *  - discard must not compete with init. either init is done before
270c9de560dSAlex Tomas  *    any discard or they're serialized somehow
271c9de560dSAlex Tomas  *  - buddy init as sum of on-disk bitmap and PAs is done atomically
272c9de560dSAlex Tomas  *
273c9de560dSAlex Tomas  * a special case when we've used PA to emptiness. no need to modify buddy
274c9de560dSAlex Tomas  * in this case, but we should care about concurrent init
275c9de560dSAlex Tomas  *
276c9de560dSAlex Tomas  */
277c9de560dSAlex Tomas 
278c9de560dSAlex Tomas  /*
279c9de560dSAlex Tomas  * Logic in few words:
280c9de560dSAlex Tomas  *
281c9de560dSAlex Tomas  *  - allocation:
282c9de560dSAlex Tomas  *    load group
283c9de560dSAlex Tomas  *    find blocks
284c9de560dSAlex Tomas  *    mark bits in on-disk bitmap
285c9de560dSAlex Tomas  *    release group
286c9de560dSAlex Tomas  *
287c9de560dSAlex Tomas  *  - use preallocation:
288c9de560dSAlex Tomas  *    find proper PA (per-inode or group)
289c9de560dSAlex Tomas  *    load group
290c9de560dSAlex Tomas  *    mark bits in on-disk bitmap
291c9de560dSAlex Tomas  *    release group
292c9de560dSAlex Tomas  *    release PA
293c9de560dSAlex Tomas  *
294c9de560dSAlex Tomas  *  - free:
295c9de560dSAlex Tomas  *    load group
296c9de560dSAlex Tomas  *    mark bits in on-disk bitmap
297c9de560dSAlex Tomas  *    release group
298c9de560dSAlex Tomas  *
299c9de560dSAlex Tomas  *  - discard preallocations in group:
300c9de560dSAlex Tomas  *    mark PAs deleted
301c9de560dSAlex Tomas  *    move them onto local list
302c9de560dSAlex Tomas  *    load on-disk bitmap
303c9de560dSAlex Tomas  *    load group
304c9de560dSAlex Tomas  *    remove PA from object (inode or locality group)
305c9de560dSAlex Tomas  *    mark free blocks in-core
306c9de560dSAlex Tomas  *
307c9de560dSAlex Tomas  *  - discard inode's preallocations:
308c9de560dSAlex Tomas  */
309c9de560dSAlex Tomas 
310c9de560dSAlex Tomas /*
311c9de560dSAlex Tomas  * Locking rules
312c9de560dSAlex Tomas  *
313c9de560dSAlex Tomas  * Locks:
314c9de560dSAlex Tomas  *  - bitlock on a group	(group)
315c9de560dSAlex Tomas  *  - object (inode/locality)	(object)
316c9de560dSAlex Tomas  *  - per-pa lock		(pa)
317c9de560dSAlex Tomas  *
318c9de560dSAlex Tomas  * Paths:
319c9de560dSAlex Tomas  *  - new pa
320c9de560dSAlex Tomas  *    object
321c9de560dSAlex Tomas  *    group
322c9de560dSAlex Tomas  *
323c9de560dSAlex Tomas  *  - find and use pa:
324c9de560dSAlex Tomas  *    pa
325c9de560dSAlex Tomas  *
326c9de560dSAlex Tomas  *  - release consumed pa:
327c9de560dSAlex Tomas  *    pa
328c9de560dSAlex Tomas  *    group
329c9de560dSAlex Tomas  *    object
330c9de560dSAlex Tomas  *
331c9de560dSAlex Tomas  *  - generate in-core bitmap:
332c9de560dSAlex Tomas  *    group
333c9de560dSAlex Tomas  *        pa
334c9de560dSAlex Tomas  *
335c9de560dSAlex Tomas  *  - discard all for given object (inode, locality group):
336c9de560dSAlex Tomas  *    object
337c9de560dSAlex Tomas  *        pa
338c9de560dSAlex Tomas  *    group
339c9de560dSAlex Tomas  *
340c9de560dSAlex Tomas  *  - discard all for given group:
341c9de560dSAlex Tomas  *    group
342c9de560dSAlex Tomas  *        pa
343c9de560dSAlex Tomas  *    group
344c9de560dSAlex Tomas  *        object
345c9de560dSAlex Tomas  *
346c9de560dSAlex Tomas  */
347c9de560dSAlex Tomas 
348c9de560dSAlex Tomas /*
349c9de560dSAlex Tomas  * with AGGRESSIVE_CHECK allocator runs consistency checks over
350c9de560dSAlex Tomas  * structures. these checks slow things down a lot
351c9de560dSAlex Tomas  */
352c9de560dSAlex Tomas #define AGGRESSIVE_CHECK__
353c9de560dSAlex Tomas 
354c9de560dSAlex Tomas /*
355c9de560dSAlex Tomas  * with DOUBLE_CHECK defined mballoc creates persistent in-core
356c9de560dSAlex Tomas  * bitmaps, maintains and uses them to check for double allocations
357c9de560dSAlex Tomas  */
358c9de560dSAlex Tomas #define DOUBLE_CHECK__
359c9de560dSAlex Tomas 
360c9de560dSAlex Tomas /*
361c9de560dSAlex Tomas  */
362c9de560dSAlex Tomas #define MB_DEBUG__
363c9de560dSAlex Tomas #ifdef MB_DEBUG
364c9de560dSAlex Tomas #define mb_debug(fmt, a...)	printk(fmt, ##a)
365c9de560dSAlex Tomas #else
366c9de560dSAlex Tomas #define mb_debug(fmt, a...)
367c9de560dSAlex Tomas #endif
368c9de560dSAlex Tomas 
369c9de560dSAlex Tomas /*
370c9de560dSAlex Tomas  * with EXT4_MB_HISTORY mballoc stores last N allocations in memory
371c9de560dSAlex Tomas  * and you can monitor it in /proc/fs/ext4/<dev>/mb_history
372c9de560dSAlex Tomas  */
373c9de560dSAlex Tomas #define EXT4_MB_HISTORY
374c9de560dSAlex Tomas #define EXT4_MB_HISTORY_ALLOC		1	/* allocation */
375c9de560dSAlex Tomas #define EXT4_MB_HISTORY_PREALLOC	2	/* preallocated blocks used */
376c9de560dSAlex Tomas #define EXT4_MB_HISTORY_DISCARD		4	/* preallocation discarded */
377c9de560dSAlex Tomas #define EXT4_MB_HISTORY_FREE		8	/* free */
378c9de560dSAlex Tomas 
379c9de560dSAlex Tomas #define EXT4_MB_HISTORY_DEFAULT		(EXT4_MB_HISTORY_ALLOC | \
380c9de560dSAlex Tomas 					 EXT4_MB_HISTORY_PREALLOC)
381c9de560dSAlex Tomas 
382c9de560dSAlex Tomas /*
383c9de560dSAlex Tomas  * How long mballoc can look for a best extent (in found extents)
384c9de560dSAlex Tomas  */
385c9de560dSAlex Tomas #define MB_DEFAULT_MAX_TO_SCAN		200
386c9de560dSAlex Tomas 
387c9de560dSAlex Tomas /*
388c9de560dSAlex Tomas  * How long mballoc must look for a best extent
389c9de560dSAlex Tomas  */
390c9de560dSAlex Tomas #define MB_DEFAULT_MIN_TO_SCAN		10
391c9de560dSAlex Tomas 
392c9de560dSAlex Tomas /*
393c9de560dSAlex Tomas  * How many groups mballoc will scan looking for the best chunk
394c9de560dSAlex Tomas  */
395c9de560dSAlex Tomas #define MB_DEFAULT_MAX_GROUPS_TO_SCAN	5
396c9de560dSAlex Tomas 
397c9de560dSAlex Tomas /*
398c9de560dSAlex Tomas  * with 'ext4_mb_stats' allocator will collect stats that will be
399c9de560dSAlex Tomas  * shown at umount. The collecting costs though!
400c9de560dSAlex Tomas  */
401c9de560dSAlex Tomas #define MB_DEFAULT_STATS		1
402c9de560dSAlex Tomas 
403c9de560dSAlex Tomas /*
404c9de560dSAlex Tomas  * files smaller than MB_DEFAULT_STREAM_THRESHOLD are served
405c9de560dSAlex Tomas  * by the stream allocator, which purpose is to pack requests
406c9de560dSAlex Tomas  * as close each to other as possible to produce smooth I/O traffic
407c9de560dSAlex Tomas  * We use locality group prealloc space for stream request.
408c9de560dSAlex Tomas  * We can tune the same via /proc/fs/ext4/<parition>/stream_req
409c9de560dSAlex Tomas  */
410c9de560dSAlex Tomas #define MB_DEFAULT_STREAM_THRESHOLD	16	/* 64K */
411c9de560dSAlex Tomas 
412c9de560dSAlex Tomas /*
413c9de560dSAlex Tomas  * for which requests use 2^N search using buddies
414c9de560dSAlex Tomas  */
415c9de560dSAlex Tomas #define MB_DEFAULT_ORDER2_REQS		2
416c9de560dSAlex Tomas 
417c9de560dSAlex Tomas /*
418c9de560dSAlex Tomas  * default group prealloc size 512 blocks
419c9de560dSAlex Tomas  */
420c9de560dSAlex Tomas #define MB_DEFAULT_GROUP_PREALLOC	512
421c9de560dSAlex Tomas 
422c9de560dSAlex Tomas static struct kmem_cache *ext4_pspace_cachep;
423256bdb49SEric Sandeen static struct kmem_cache *ext4_ac_cachep;
424c9de560dSAlex Tomas 
425c9de560dSAlex Tomas #ifdef EXT4_BB_MAX_BLOCKS
426c9de560dSAlex Tomas #undef EXT4_BB_MAX_BLOCKS
427c9de560dSAlex Tomas #endif
428c9de560dSAlex Tomas #define EXT4_BB_MAX_BLOCKS	30
429c9de560dSAlex Tomas 
430c9de560dSAlex Tomas struct ext4_free_metadata {
431c9de560dSAlex Tomas 	ext4_group_t group;
432c9de560dSAlex Tomas 	unsigned short num;
433c9de560dSAlex Tomas 	ext4_grpblk_t  blocks[EXT4_BB_MAX_BLOCKS];
434c9de560dSAlex Tomas 	struct list_head list;
435c9de560dSAlex Tomas };
436c9de560dSAlex Tomas 
437c9de560dSAlex Tomas struct ext4_group_info {
438c9de560dSAlex Tomas 	unsigned long	bb_state;
439c9de560dSAlex Tomas 	unsigned long	bb_tid;
440c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_free_metadata *bb_md_cur;
441c9de560dSAlex Tomas 	unsigned short	bb_first_free;
442c9de560dSAlex Tomas 	unsigned short	bb_free;
443c9de560dSAlex Tomas 	unsigned short	bb_fragments;
444c9de560dSAlex Tomas 	struct		list_head bb_prealloc_list;
445c9de560dSAlex Tomas #ifdef DOUBLE_CHECK
446c9de560dSAlex Tomas 	void		*bb_bitmap;
447c9de560dSAlex Tomas #endif
448c9de560dSAlex Tomas 	unsigned short	bb_counters[];
449c9de560dSAlex Tomas };
450c9de560dSAlex Tomas 
451c9de560dSAlex Tomas #define EXT4_GROUP_INFO_NEED_INIT_BIT	0
452c9de560dSAlex Tomas #define EXT4_GROUP_INFO_LOCKED_BIT	1
453c9de560dSAlex Tomas 
454c9de560dSAlex Tomas #define EXT4_MB_GRP_NEED_INIT(grp)	\
455c9de560dSAlex Tomas 	(test_bit(EXT4_GROUP_INFO_NEED_INIT_BIT, &((grp)->bb_state)))
456c9de560dSAlex Tomas 
457c9de560dSAlex Tomas 
458c9de560dSAlex Tomas struct ext4_prealloc_space {
459c9de560dSAlex Tomas 	struct list_head	pa_inode_list;
460c9de560dSAlex Tomas 	struct list_head	pa_group_list;
461c9de560dSAlex Tomas 	union {
462c9de560dSAlex Tomas 		struct list_head pa_tmp_list;
463c9de560dSAlex Tomas 		struct rcu_head	pa_rcu;
464c9de560dSAlex Tomas 	} u;
465c9de560dSAlex Tomas 	spinlock_t		pa_lock;
466c9de560dSAlex Tomas 	atomic_t		pa_count;
467c9de560dSAlex Tomas 	unsigned		pa_deleted;
468c9de560dSAlex Tomas 	ext4_fsblk_t		pa_pstart;	/* phys. block */
469c9de560dSAlex Tomas 	ext4_lblk_t		pa_lstart;	/* log. block */
470c9de560dSAlex Tomas 	unsigned short		pa_len;		/* len of preallocated chunk */
471c9de560dSAlex Tomas 	unsigned short		pa_free;	/* how many blocks are free */
472c9de560dSAlex Tomas 	unsigned short		pa_linear;	/* consumed in one direction
473c9de560dSAlex Tomas 						 * strictly, for grp prealloc */
474c9de560dSAlex Tomas 	spinlock_t		*pa_obj_lock;
475c9de560dSAlex Tomas 	struct inode		*pa_inode;	/* hack, for history only */
476c9de560dSAlex Tomas };
477c9de560dSAlex Tomas 
478c9de560dSAlex Tomas 
479c9de560dSAlex Tomas struct ext4_free_extent {
480c9de560dSAlex Tomas 	ext4_lblk_t fe_logical;
481c9de560dSAlex Tomas 	ext4_grpblk_t fe_start;
482c9de560dSAlex Tomas 	ext4_group_t fe_group;
483c9de560dSAlex Tomas 	int fe_len;
484c9de560dSAlex Tomas };
485c9de560dSAlex Tomas 
486c9de560dSAlex Tomas /*
487c9de560dSAlex Tomas  * Locality group:
488c9de560dSAlex Tomas  *   we try to group all related changes together
489c9de560dSAlex Tomas  *   so that writeback can flush/allocate them together as well
490c9de560dSAlex Tomas  */
491c9de560dSAlex Tomas struct ext4_locality_group {
492c9de560dSAlex Tomas 	/* for allocator */
493c9de560dSAlex Tomas 	struct mutex		lg_mutex;	/* to serialize allocates */
494c9de560dSAlex Tomas 	struct list_head	lg_prealloc_list;/* list of preallocations */
495c9de560dSAlex Tomas 	spinlock_t		lg_prealloc_lock;
496c9de560dSAlex Tomas };
497c9de560dSAlex Tomas 
498c9de560dSAlex Tomas struct ext4_allocation_context {
499c9de560dSAlex Tomas 	struct inode *ac_inode;
500c9de560dSAlex Tomas 	struct super_block *ac_sb;
501c9de560dSAlex Tomas 
502c9de560dSAlex Tomas 	/* original request */
503c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_free_extent ac_o_ex;
504c9de560dSAlex Tomas 
505c9de560dSAlex Tomas 	/* goal request (after normalization) */
506c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_free_extent ac_g_ex;
507c9de560dSAlex Tomas 
508c9de560dSAlex Tomas 	/* the best found extent */
509c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_free_extent ac_b_ex;
510c9de560dSAlex Tomas 
511c9de560dSAlex Tomas 	/* copy of the bext found extent taken before preallocation efforts */
512c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_free_extent ac_f_ex;
513c9de560dSAlex Tomas 
514c9de560dSAlex Tomas 	/* number of iterations done. we have to track to limit searching */
515c9de560dSAlex Tomas 	unsigned long ac_ex_scanned;
516c9de560dSAlex Tomas 	__u16 ac_groups_scanned;
517c9de560dSAlex Tomas 	__u16 ac_found;
518c9de560dSAlex Tomas 	__u16 ac_tail;
519c9de560dSAlex Tomas 	__u16 ac_buddy;
520c9de560dSAlex Tomas 	__u16 ac_flags;		/* allocation hints */
521c9de560dSAlex Tomas 	__u8 ac_status;
522c9de560dSAlex Tomas 	__u8 ac_criteria;
523c9de560dSAlex Tomas 	__u8 ac_repeats;
524c9de560dSAlex Tomas 	__u8 ac_2order;		/* if request is to allocate 2^N blocks and
525c9de560dSAlex Tomas 				 * N > 0, the field stores N, otherwise 0 */
526c9de560dSAlex Tomas 	__u8 ac_op;		/* operation, for history only */
527c9de560dSAlex Tomas 	struct page *ac_bitmap_page;
528c9de560dSAlex Tomas 	struct page *ac_buddy_page;
529c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_prealloc_space *ac_pa;
530c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_locality_group *ac_lg;
531c9de560dSAlex Tomas };
532c9de560dSAlex Tomas 
533c9de560dSAlex Tomas #define AC_STATUS_CONTINUE	1
534c9de560dSAlex Tomas #define AC_STATUS_FOUND		2
535c9de560dSAlex Tomas #define AC_STATUS_BREAK		3
536c9de560dSAlex Tomas 
537c9de560dSAlex Tomas struct ext4_mb_history {
538c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_free_extent orig;	/* orig allocation */
539c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_free_extent goal;	/* goal allocation */
540c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_free_extent result;	/* result allocation */
541c9de560dSAlex Tomas 	unsigned pid;
542c9de560dSAlex Tomas 	unsigned ino;
543c9de560dSAlex Tomas 	__u16 found;	/* how many extents have been found */
544c9de560dSAlex Tomas 	__u16 groups;	/* how many groups have been scanned */
545c9de560dSAlex Tomas 	__u16 tail;	/* what tail broke some buddy */
546c9de560dSAlex Tomas 	__u16 buddy;	/* buddy the tail ^^^ broke */
547c9de560dSAlex Tomas 	__u16 flags;
548c9de560dSAlex Tomas 	__u8 cr:3;	/* which phase the result extent was found at */
549c9de560dSAlex Tomas 	__u8 op:4;
550c9de560dSAlex Tomas 	__u8 merged:1;
551c9de560dSAlex Tomas };
552c9de560dSAlex Tomas 
553c9de560dSAlex Tomas struct ext4_buddy {
554c9de560dSAlex Tomas 	struct page *bd_buddy_page;
555c9de560dSAlex Tomas 	void *bd_buddy;
556c9de560dSAlex Tomas 	struct page *bd_bitmap_page;
557c9de560dSAlex Tomas 	void *bd_bitmap;
558c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_group_info *bd_info;
559c9de560dSAlex Tomas 	struct super_block *bd_sb;
560c9de560dSAlex Tomas 	__u16 bd_blkbits;
561c9de560dSAlex Tomas 	ext4_group_t bd_group;
562c9de560dSAlex Tomas };
563c9de560dSAlex Tomas #define EXT4_MB_BITMAP(e4b)	((e4b)->bd_bitmap)
564c9de560dSAlex Tomas #define EXT4_MB_BUDDY(e4b)	((e4b)->bd_buddy)
565c9de560dSAlex Tomas 
566c9de560dSAlex Tomas #ifndef EXT4_MB_HISTORY
567c9de560dSAlex Tomas static inline void ext4_mb_store_history(struct ext4_allocation_context *ac)
568c9de560dSAlex Tomas {
569c9de560dSAlex Tomas 	return;
570c9de560dSAlex Tomas }
571c9de560dSAlex Tomas #else
572c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_store_history(struct ext4_allocation_context *ac);
573c9de560dSAlex Tomas #endif
574c9de560dSAlex Tomas 
575c9de560dSAlex Tomas #define in_range(b, first, len)	((b) >= (first) && (b) <= (first) + (len) - 1)
576c9de560dSAlex Tomas 
577c9de560dSAlex Tomas static struct proc_dir_entry *proc_root_ext4;
578c9de560dSAlex Tomas struct buffer_head *read_block_bitmap(struct super_block *, ext4_group_t);
579c9de560dSAlex Tomas ext4_fsblk_t ext4_new_blocks_old(handle_t *handle, struct inode *inode,
580c9de560dSAlex Tomas 			ext4_fsblk_t goal, unsigned long *count, int *errp);
581c9de560dSAlex Tomas 
582c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_generate_from_pa(struct super_block *sb, void *bitmap,
583c9de560dSAlex Tomas 					ext4_group_t group);
584c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_poll_new_transaction(struct super_block *, handle_t *);
585c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_free_committed_blocks(struct super_block *);
586c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_return_to_preallocation(struct inode *inode,
587c9de560dSAlex Tomas 					struct ext4_buddy *e4b, sector_t block,
588c9de560dSAlex Tomas 					int count);
589c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_put_pa(struct ext4_allocation_context *,
590c9de560dSAlex Tomas 			struct super_block *, struct ext4_prealloc_space *pa);
591c9de560dSAlex Tomas static int ext4_mb_init_per_dev_proc(struct super_block *sb);
592c9de560dSAlex Tomas static int ext4_mb_destroy_per_dev_proc(struct super_block *sb);
593c9de560dSAlex Tomas 
594c9de560dSAlex Tomas 
595c9de560dSAlex Tomas static inline void ext4_lock_group(struct super_block *sb, ext4_group_t group)
596c9de560dSAlex Tomas {
597c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_group_info *grinfo = ext4_get_group_info(sb, group);
598c9de560dSAlex Tomas 
599c9de560dSAlex Tomas 	bit_spin_lock(EXT4_GROUP_INFO_LOCKED_BIT, &(grinfo->bb_state));
600c9de560dSAlex Tomas }
601c9de560dSAlex Tomas 
602c9de560dSAlex Tomas static inline void ext4_unlock_group(struct super_block *sb,
603c9de560dSAlex Tomas 					ext4_group_t group)
604c9de560dSAlex Tomas {
605c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_group_info *grinfo = ext4_get_group_info(sb, group);
606c9de560dSAlex Tomas 
607c9de560dSAlex Tomas 	bit_spin_unlock(EXT4_GROUP_INFO_LOCKED_BIT, &(grinfo->bb_state));
608c9de560dSAlex Tomas }
609c9de560dSAlex Tomas 
610c9de560dSAlex Tomas static inline int ext4_is_group_locked(struct super_block *sb,
611c9de560dSAlex Tomas 					ext4_group_t group)
612c9de560dSAlex Tomas {
613c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_group_info *grinfo = ext4_get_group_info(sb, group);
614c9de560dSAlex Tomas 
615c9de560dSAlex Tomas 	return bit_spin_is_locked(EXT4_GROUP_INFO_LOCKED_BIT,
616c9de560dSAlex Tomas 						&(grinfo->bb_state));
617c9de560dSAlex Tomas }
618c9de560dSAlex Tomas 
619c9de560dSAlex Tomas static ext4_fsblk_t ext4_grp_offs_to_block(struct super_block *sb,
620c9de560dSAlex Tomas 					struct ext4_free_extent *fex)
621c9de560dSAlex Tomas {
622c9de560dSAlex Tomas 	ext4_fsblk_t block;
623c9de560dSAlex Tomas 
624c9de560dSAlex Tomas 	block = (ext4_fsblk_t) fex->fe_group * EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(sb)
625c9de560dSAlex Tomas 			+ fex->fe_start
626c9de560dSAlex Tomas 			+ le32_to_cpu(EXT4_SB(sb)->s_es->s_first_data_block);
627c9de560dSAlex Tomas 	return block;
628c9de560dSAlex Tomas }
629c9de560dSAlex Tomas 
630c9de560dSAlex Tomas #if BITS_PER_LONG == 64
631c9de560dSAlex Tomas #define mb_correct_addr_and_bit(bit, addr)		\
632c9de560dSAlex Tomas {							\
633c9de560dSAlex Tomas 	bit += ((unsigned long) addr & 7UL) << 3;	\
634c9de560dSAlex Tomas 	addr = (void *) ((unsigned long) addr & ~7UL);	\
635c9de560dSAlex Tomas }
636c9de560dSAlex Tomas #elif BITS_PER_LONG == 32
637c9de560dSAlex Tomas #define mb_correct_addr_and_bit(bit, addr)		\
638c9de560dSAlex Tomas {							\
639c9de560dSAlex Tomas 	bit += ((unsigned long) addr & 3UL) << 3;	\
640c9de560dSAlex Tomas 	addr = (void *) ((unsigned long) addr & ~3UL);	\
641c9de560dSAlex Tomas }
642c9de560dSAlex Tomas #else
643c9de560dSAlex Tomas #error "how many bits you are?!"
644c9de560dSAlex Tomas #endif
645c9de560dSAlex Tomas 
646c9de560dSAlex Tomas static inline int mb_test_bit(int bit, void *addr)
647c9de560dSAlex Tomas {
648c9de560dSAlex Tomas 	/*
649c9de560dSAlex Tomas 	 * ext4_test_bit on architecture like powerpc
650c9de560dSAlex Tomas 	 * needs unsigned long aligned address
651c9de560dSAlex Tomas 	 */
652c9de560dSAlex Tomas 	mb_correct_addr_and_bit(bit, addr);
653c9de560dSAlex Tomas 	return ext4_test_bit(bit, addr);
654c9de560dSAlex Tomas }
655c9de560dSAlex Tomas 
656c9de560dSAlex Tomas static inline void mb_set_bit(int bit, void *addr)
657c9de560dSAlex Tomas {
658c9de560dSAlex Tomas 	mb_correct_addr_and_bit(bit, addr);
659c9de560dSAlex Tomas 	ext4_set_bit(bit, addr);
660c9de560dSAlex Tomas }
661c9de560dSAlex Tomas 
662c9de560dSAlex Tomas static inline void mb_set_bit_atomic(spinlock_t *lock, int bit, void *addr)
663c9de560dSAlex Tomas {
664c9de560dSAlex Tomas 	mb_correct_addr_and_bit(bit, addr);
665c9de560dSAlex Tomas 	ext4_set_bit_atomic(lock, bit, addr);
666c9de560dSAlex Tomas }
667c9de560dSAlex Tomas 
668c9de560dSAlex Tomas static inline void mb_clear_bit(int bit, void *addr)
669c9de560dSAlex Tomas {
670c9de560dSAlex Tomas 	mb_correct_addr_and_bit(bit, addr);
671c9de560dSAlex Tomas 	ext4_clear_bit(bit, addr);
672c9de560dSAlex Tomas }
673c9de560dSAlex Tomas 
674c9de560dSAlex Tomas static inline void mb_clear_bit_atomic(spinlock_t *lock, int bit, void *addr)
675c9de560dSAlex Tomas {
676c9de560dSAlex Tomas 	mb_correct_addr_and_bit(bit, addr);
677c9de560dSAlex Tomas 	ext4_clear_bit_atomic(lock, bit, addr);
678c9de560dSAlex Tomas }
679c9de560dSAlex Tomas 
680c9de560dSAlex Tomas static void *mb_find_buddy(struct ext4_buddy *e4b, int order, int *max)
681c9de560dSAlex Tomas {
682c9de560dSAlex Tomas 	char *bb;
683c9de560dSAlex Tomas 
684c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(EXT4_MB_BITMAP(e4b) == EXT4_MB_BUDDY(e4b));
685c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(max == NULL);
686c9de560dSAlex Tomas 
687c9de560dSAlex Tomas 	if (order > e4b->bd_blkbits + 1) {
688c9de560dSAlex Tomas 		*max = 0;
689c9de560dSAlex Tomas 		return NULL;
690c9de560dSAlex Tomas 	}
691c9de560dSAlex Tomas 
692c9de560dSAlex Tomas 	/* at order 0 we see each particular block */
693c9de560dSAlex Tomas 	*max = 1 << (e4b->bd_blkbits + 3);
694c9de560dSAlex Tomas 	if (order == 0)
695c9de560dSAlex Tomas 		return EXT4_MB_BITMAP(e4b);
696c9de560dSAlex Tomas 
697c9de560dSAlex Tomas 	bb = EXT4_MB_BUDDY(e4b) + EXT4_SB(e4b->bd_sb)->s_mb_offsets[order];
698c9de560dSAlex Tomas 	*max = EXT4_SB(e4b->bd_sb)->s_mb_maxs[order];
699c9de560dSAlex Tomas 
700c9de560dSAlex Tomas 	return bb;
701c9de560dSAlex Tomas }
702c9de560dSAlex Tomas 
703c9de560dSAlex Tomas #ifdef DOUBLE_CHECK
704c9de560dSAlex Tomas static void mb_free_blocks_double(struct inode *inode, struct ext4_buddy *e4b,
705c9de560dSAlex Tomas 			   int first, int count)
706c9de560dSAlex Tomas {
707c9de560dSAlex Tomas 	int i;
708c9de560dSAlex Tomas 	struct super_block *sb = e4b->bd_sb;
709c9de560dSAlex Tomas 
710c9de560dSAlex Tomas 	if (unlikely(e4b->bd_info->bb_bitmap == NULL))
711c9de560dSAlex Tomas 		return;
712c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(!ext4_is_group_locked(sb, e4b->bd_group));
713c9de560dSAlex Tomas 	for (i = 0; i < count; i++) {
714c9de560dSAlex Tomas 		if (!mb_test_bit(first + i, e4b->bd_info->bb_bitmap)) {
715c9de560dSAlex Tomas 			ext4_fsblk_t blocknr;
716c9de560dSAlex Tomas 			blocknr = e4b->bd_group * EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
717c9de560dSAlex Tomas 			blocknr += first + i;
718c9de560dSAlex Tomas 			blocknr +=
719c9de560dSAlex Tomas 			    le32_to_cpu(EXT4_SB(sb)->s_es->s_first_data_block);
720c9de560dSAlex Tomas 
721c9de560dSAlex Tomas 			ext4_error(sb, __FUNCTION__, "double-free of inode"
722c9de560dSAlex Tomas 				   " %lu's block %llu(bit %u in group %lu)\n",
723c9de560dSAlex Tomas 				   inode ? inode->i_ino : 0, blocknr,
724c9de560dSAlex Tomas 				   first + i, e4b->bd_group);
725c9de560dSAlex Tomas 		}
726c9de560dSAlex Tomas 		mb_clear_bit(first + i, e4b->bd_info->bb_bitmap);
727c9de560dSAlex Tomas 	}
728c9de560dSAlex Tomas }
729c9de560dSAlex Tomas 
730c9de560dSAlex Tomas static void mb_mark_used_double(struct ext4_buddy *e4b, int first, int count)
731c9de560dSAlex Tomas {
732c9de560dSAlex Tomas 	int i;
733c9de560dSAlex Tomas 
734c9de560dSAlex Tomas 	if (unlikely(e4b->bd_info->bb_bitmap == NULL))
735c9de560dSAlex Tomas 		return;
736c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(!ext4_is_group_locked(e4b->bd_sb, e4b->bd_group));
737c9de560dSAlex Tomas 	for (i = 0; i < count; i++) {
738c9de560dSAlex Tomas 		BUG_ON(mb_test_bit(first + i, e4b->bd_info->bb_bitmap));
739c9de560dSAlex Tomas 		mb_set_bit(first + i, e4b->bd_info->bb_bitmap);
740c9de560dSAlex Tomas 	}
741c9de560dSAlex Tomas }
742c9de560dSAlex Tomas 
743c9de560dSAlex Tomas static void mb_cmp_bitmaps(struct ext4_buddy *e4b, void *bitmap)
744c9de560dSAlex Tomas {
745c9de560dSAlex Tomas 	if (memcmp(e4b->bd_info->bb_bitmap, bitmap, e4b->bd_sb->s_blocksize)) {
746c9de560dSAlex Tomas 		unsigned char *b1, *b2;
747c9de560dSAlex Tomas 		int i;
748c9de560dSAlex Tomas 		b1 = (unsigned char *) e4b->bd_info->bb_bitmap;
749c9de560dSAlex Tomas 		b2 = (unsigned char *) bitmap;
750c9de560dSAlex Tomas 		for (i = 0; i < e4b->bd_sb->s_blocksize; i++) {
751c9de560dSAlex Tomas 			if (b1[i] != b2[i]) {
752c9de560dSAlex Tomas 				printk("corruption in group %lu at byte %u(%u):"
753c9de560dSAlex Tomas 				       " %x in copy != %x on disk/prealloc\n",
754c9de560dSAlex Tomas 					e4b->bd_group, i, i * 8, b1[i], b2[i]);
755c9de560dSAlex Tomas 				BUG();
756c9de560dSAlex Tomas 			}
757c9de560dSAlex Tomas 		}
758c9de560dSAlex Tomas 	}
759c9de560dSAlex Tomas }
760c9de560dSAlex Tomas 
761c9de560dSAlex Tomas #else
762c9de560dSAlex Tomas static inline void mb_free_blocks_double(struct inode *inode,
763c9de560dSAlex Tomas 				struct ext4_buddy *e4b, int first, int count)
764c9de560dSAlex Tomas {
765c9de560dSAlex Tomas 	return;
766c9de560dSAlex Tomas }
767c9de560dSAlex Tomas static inline void mb_mark_used_double(struct ext4_buddy *e4b,
768c9de560dSAlex Tomas 						int first, int count)
769c9de560dSAlex Tomas {
770c9de560dSAlex Tomas 	return;
771c9de560dSAlex Tomas }
772c9de560dSAlex Tomas static inline void mb_cmp_bitmaps(struct ext4_buddy *e4b, void *bitmap)
773c9de560dSAlex Tomas {
774c9de560dSAlex Tomas 	return;
775c9de560dSAlex Tomas }
776c9de560dSAlex Tomas #endif
777c9de560dSAlex Tomas 
778c9de560dSAlex Tomas #ifdef AGGRESSIVE_CHECK
779c9de560dSAlex Tomas 
780c9de560dSAlex Tomas #define MB_CHECK_ASSERT(assert)						\
781c9de560dSAlex Tomas do {									\
782c9de560dSAlex Tomas 	if (!(assert)) {						\
783c9de560dSAlex Tomas 		printk(KERN_EMERG					\
784c9de560dSAlex Tomas 			"Assertion failure in %s() at %s:%d: \"%s\"\n",	\
785c9de560dSAlex Tomas 			function, file, line, # assert);		\
786c9de560dSAlex Tomas 		BUG();							\
787c9de560dSAlex Tomas 	}								\
788c9de560dSAlex Tomas } while (0)
789c9de560dSAlex Tomas 
790c9de560dSAlex Tomas static int __mb_check_buddy(struct ext4_buddy *e4b, char *file,
791c9de560dSAlex Tomas 				const char *function, int line)
792c9de560dSAlex Tomas {
793c9de560dSAlex Tomas 	struct super_block *sb = e4b->bd_sb;
794c9de560dSAlex Tomas 	int order = e4b->bd_blkbits + 1;
795c9de560dSAlex Tomas 	int max;
796c9de560dSAlex Tomas 	int max2;
797c9de560dSAlex Tomas 	int i;
798c9de560dSAlex Tomas 	int j;
799c9de560dSAlex Tomas 	int k;
800c9de560dSAlex Tomas 	int count;
801c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_group_info *grp;
802c9de560dSAlex Tomas 	int fragments = 0;
803c9de560dSAlex Tomas 	int fstart;
804c9de560dSAlex Tomas 	struct list_head *cur;
805c9de560dSAlex Tomas 	void *buddy;
806c9de560dSAlex Tomas 	void *buddy2;
807c9de560dSAlex Tomas 
808c9de560dSAlex Tomas 	if (!test_opt(sb, MBALLOC))
809c9de560dSAlex Tomas 		return 0;
810c9de560dSAlex Tomas 
811c9de560dSAlex Tomas 	{
812c9de560dSAlex Tomas 		static int mb_check_counter;
813c9de560dSAlex Tomas 		if (mb_check_counter++ % 100 != 0)
814c9de560dSAlex Tomas 			return 0;
815c9de560dSAlex Tomas 	}
816c9de560dSAlex Tomas 
817c9de560dSAlex Tomas 	while (order > 1) {
818c9de560dSAlex Tomas 		buddy = mb_find_buddy(e4b, order, &max);
819c9de560dSAlex Tomas 		MB_CHECK_ASSERT(buddy);
820c9de560dSAlex Tomas 		buddy2 = mb_find_buddy(e4b, order - 1, &max2);
821c9de560dSAlex Tomas 		MB_CHECK_ASSERT(buddy2);
822c9de560dSAlex Tomas 		MB_CHECK_ASSERT(buddy != buddy2);
823c9de560dSAlex Tomas 		MB_CHECK_ASSERT(max * 2 == max2);
824c9de560dSAlex Tomas 
825c9de560dSAlex Tomas 		count = 0;
826c9de560dSAlex Tomas 		for (i = 0; i < max; i++) {
827c9de560dSAlex Tomas 
828c9de560dSAlex Tomas 			if (mb_test_bit(i, buddy)) {
829c9de560dSAlex Tomas 				/* only single bit in buddy2 may be 1 */
830c9de560dSAlex Tomas 				if (!mb_test_bit(i << 1, buddy2)) {
831c9de560dSAlex Tomas 					MB_CHECK_ASSERT(
832c9de560dSAlex Tomas 						mb_test_bit((i<<1)+1, buddy2));
833c9de560dSAlex Tomas 				} else if (!mb_test_bit((i << 1) + 1, buddy2)) {
834c9de560dSAlex Tomas 					MB_CHECK_ASSERT(
835c9de560dSAlex Tomas 						mb_test_bit(i << 1, buddy2));
836c9de560dSAlex Tomas 				}
837c9de560dSAlex Tomas 				continue;
838c9de560dSAlex Tomas 			}
839c9de560dSAlex Tomas 
840c9de560dSAlex Tomas 			/* both bits in buddy2 must be 0 */
841c9de560dSAlex Tomas 			MB_CHECK_ASSERT(mb_test_bit(i << 1, buddy2));
842c9de560dSAlex Tomas 			MB_CHECK_ASSERT(mb_test_bit((i << 1) + 1, buddy2));
843c9de560dSAlex Tomas 
844c9de560dSAlex Tomas 			for (j = 0; j < (1 << order); j++) {
845c9de560dSAlex Tomas 				k = (i * (1 << order)) + j;
846c9de560dSAlex Tomas 				MB_CHECK_ASSERT(
847c9de560dSAlex Tomas 					!mb_test_bit(k, EXT4_MB_BITMAP(e4b)));
848c9de560dSAlex Tomas 			}
849c9de560dSAlex Tomas 			count++;
850c9de560dSAlex Tomas 		}
851c9de560dSAlex Tomas 		MB_CHECK_ASSERT(e4b->bd_info->bb_counters[order] == count);
852c9de560dSAlex Tomas 		order--;
853c9de560dSAlex Tomas 	}
854c9de560dSAlex Tomas 
855c9de560dSAlex Tomas 	fstart = -1;
856c9de560dSAlex Tomas 	buddy = mb_find_buddy(e4b, 0, &max);
857c9de560dSAlex Tomas 	for (i = 0; i < max; i++) {
858c9de560dSAlex Tomas 		if (!mb_test_bit(i, buddy)) {
859c9de560dSAlex Tomas 			MB_CHECK_ASSERT(i >= e4b->bd_info->bb_first_free);
860c9de560dSAlex Tomas 			if (fstart == -1) {
861c9de560dSAlex Tomas 				fragments++;
862c9de560dSAlex Tomas 				fstart = i;
863c9de560dSAlex Tomas 			}
864c9de560dSAlex Tomas 			continue;
865c9de560dSAlex Tomas 		}
866c9de560dSAlex Tomas 		fstart = -1;
867c9de560dSAlex Tomas 		/* check used bits only */
868c9de560dSAlex Tomas 		for (j = 0; j < e4b->bd_blkbits + 1; j++) {
869c9de560dSAlex Tomas 			buddy2 = mb_find_buddy(e4b, j, &max2);
870c9de560dSAlex Tomas 			k = i >> j;
871c9de560dSAlex Tomas 			MB_CHECK_ASSERT(k < max2);
872c9de560dSAlex Tomas 			MB_CHECK_ASSERT(mb_test_bit(k, buddy2));
873c9de560dSAlex Tomas 		}
874c9de560dSAlex Tomas 	}
875c9de560dSAlex Tomas 	MB_CHECK_ASSERT(!EXT4_MB_GRP_NEED_INIT(e4b->bd_info));
876c9de560dSAlex Tomas 	MB_CHECK_ASSERT(e4b->bd_info->bb_fragments == fragments);
877c9de560dSAlex Tomas 
878c9de560dSAlex Tomas 	grp = ext4_get_group_info(sb, e4b->bd_group);
879c9de560dSAlex Tomas 	buddy = mb_find_buddy(e4b, 0, &max);
880c9de560dSAlex Tomas 	list_for_each(cur, &grp->bb_prealloc_list) {
881c9de560dSAlex Tomas 		ext4_group_t groupnr;
882c9de560dSAlex Tomas 		struct ext4_prealloc_space *pa;
883c9de560dSAlex Tomas 		pa = list_entry(cur, struct ext4_prealloc_space, group_list);
884c9de560dSAlex Tomas 		ext4_get_group_no_and_offset(sb, pa->pstart, &groupnr, &k);
885c9de560dSAlex Tomas 		MB_CHECK_ASSERT(groupnr == e4b->bd_group);
886c9de560dSAlex Tomas 		for (i = 0; i < pa->len; i++)
887c9de560dSAlex Tomas 			MB_CHECK_ASSERT(mb_test_bit(k + i, buddy));
888c9de560dSAlex Tomas 	}
889c9de560dSAlex Tomas 	return 0;
890c9de560dSAlex Tomas }
891c9de560dSAlex Tomas #undef MB_CHECK_ASSERT
892c9de560dSAlex Tomas #define mb_check_buddy(e4b) __mb_check_buddy(e4b,	\
893c9de560dSAlex Tomas 					__FILE__, __FUNCTION__, __LINE__)
894c9de560dSAlex Tomas #else
895c9de560dSAlex Tomas #define mb_check_buddy(e4b)
896c9de560dSAlex Tomas #endif
897c9de560dSAlex Tomas 
898c9de560dSAlex Tomas /* FIXME!! need more doc */
899c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_mark_free_simple(struct super_block *sb,
900c9de560dSAlex Tomas 				void *buddy, unsigned first, int len,
901c9de560dSAlex Tomas 					struct ext4_group_info *grp)
902c9de560dSAlex Tomas {
903c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
904c9de560dSAlex Tomas 	unsigned short min;
905c9de560dSAlex Tomas 	unsigned short max;
906c9de560dSAlex Tomas 	unsigned short chunk;
907c9de560dSAlex Tomas 	unsigned short border;
908c9de560dSAlex Tomas 
909b73fce69SValerie Clement 	BUG_ON(len > EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(sb));
910c9de560dSAlex Tomas 
911c9de560dSAlex Tomas 	border = 2 << sb->s_blocksize_bits;
912c9de560dSAlex Tomas 
913c9de560dSAlex Tomas 	while (len > 0) {
914c9de560dSAlex Tomas 		/* find how many blocks can be covered since this position */
915c9de560dSAlex Tomas 		max = ffs(first | border) - 1;
916c9de560dSAlex Tomas 
917c9de560dSAlex Tomas 		/* find how many blocks of power 2 we need to mark */
918c9de560dSAlex Tomas 		min = fls(len) - 1;
919c9de560dSAlex Tomas 
920c9de560dSAlex Tomas 		if (max < min)
921c9de560dSAlex Tomas 			min = max;
922c9de560dSAlex Tomas 		chunk = 1 << min;
923c9de560dSAlex Tomas 
924c9de560dSAlex Tomas 		/* mark multiblock chunks only */
925c9de560dSAlex Tomas 		grp->bb_counters[min]++;
926c9de560dSAlex Tomas 		if (min > 0)
927c9de560dSAlex Tomas 			mb_clear_bit(first >> min,
928c9de560dSAlex Tomas 				     buddy + sbi->s_mb_offsets[min]);
929c9de560dSAlex Tomas 
930c9de560dSAlex Tomas 		len -= chunk;
931c9de560dSAlex Tomas 		first += chunk;
932c9de560dSAlex Tomas 	}
933c9de560dSAlex Tomas }
934c9de560dSAlex Tomas 
935c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_generate_buddy(struct super_block *sb,
936c9de560dSAlex Tomas 				void *buddy, void *bitmap, ext4_group_t group)
937c9de560dSAlex Tomas {
938c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_group_info *grp = ext4_get_group_info(sb, group);
939c9de560dSAlex Tomas 	unsigned short max = EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
940c9de560dSAlex Tomas 	unsigned short i = 0;
941c9de560dSAlex Tomas 	unsigned short first;
942c9de560dSAlex Tomas 	unsigned short len;
943c9de560dSAlex Tomas 	unsigned free = 0;
944c9de560dSAlex Tomas 	unsigned fragments = 0;
945c9de560dSAlex Tomas 	unsigned long long period = get_cycles();
946c9de560dSAlex Tomas 
947c9de560dSAlex Tomas 	/* initialize buddy from bitmap which is aggregation
948c9de560dSAlex Tomas 	 * of on-disk bitmap and preallocations */
949c9de560dSAlex Tomas 	i = ext4_find_next_zero_bit(bitmap, max, 0);
950c9de560dSAlex Tomas 	grp->bb_first_free = i;
951c9de560dSAlex Tomas 	while (i < max) {
952c9de560dSAlex Tomas 		fragments++;
953c9de560dSAlex Tomas 		first = i;
954c9de560dSAlex Tomas 		i = ext4_find_next_bit(bitmap, max, i);
955c9de560dSAlex Tomas 		len = i - first;
956c9de560dSAlex Tomas 		free += len;
957c9de560dSAlex Tomas 		if (len > 1)
958c9de560dSAlex Tomas 			ext4_mb_mark_free_simple(sb, buddy, first, len, grp);
959c9de560dSAlex Tomas 		else
960c9de560dSAlex Tomas 			grp->bb_counters[0]++;
961c9de560dSAlex Tomas 		if (i < max)
962c9de560dSAlex Tomas 			i = ext4_find_next_zero_bit(bitmap, max, i);
963c9de560dSAlex Tomas 	}
964c9de560dSAlex Tomas 	grp->bb_fragments = fragments;
965c9de560dSAlex Tomas 
966c9de560dSAlex Tomas 	if (free != grp->bb_free) {
96726346ff6SAneesh Kumar K.V 		ext4_error(sb, __FUNCTION__,
968c9de560dSAlex Tomas 			"EXT4-fs: group %lu: %u blocks in bitmap, %u in gd\n",
969c9de560dSAlex Tomas 			group, free, grp->bb_free);
970e56eb659SAneesh Kumar K.V 		/*
971e56eb659SAneesh Kumar K.V 		 * If we intent to continue, we consider group descritor
972e56eb659SAneesh Kumar K.V 		 * corrupt and update bb_free using bitmap value
973e56eb659SAneesh Kumar K.V 		 */
974c9de560dSAlex Tomas 		grp->bb_free = free;
975c9de560dSAlex Tomas 	}
976c9de560dSAlex Tomas 
977c9de560dSAlex Tomas 	clear_bit(EXT4_GROUP_INFO_NEED_INIT_BIT, &(grp->bb_state));
978c9de560dSAlex Tomas 
979c9de560dSAlex Tomas 	period = get_cycles() - period;
980c9de560dSAlex Tomas 	spin_lock(&EXT4_SB(sb)->s_bal_lock);
981c9de560dSAlex Tomas 	EXT4_SB(sb)->s_mb_buddies_generated++;
982c9de560dSAlex Tomas 	EXT4_SB(sb)->s_mb_generation_time += period;
983c9de560dSAlex Tomas 	spin_unlock(&EXT4_SB(sb)->s_bal_lock);
984c9de560dSAlex Tomas }
985c9de560dSAlex Tomas 
986c9de560dSAlex Tomas /* The buddy information is attached the buddy cache inode
987c9de560dSAlex Tomas  * for convenience. The information regarding each group
988c9de560dSAlex Tomas  * is loaded via ext4_mb_load_buddy. The information involve
989c9de560dSAlex Tomas  * block bitmap and buddy information. The information are
990c9de560dSAlex Tomas  * stored in the inode as
991c9de560dSAlex Tomas  *
992c9de560dSAlex Tomas  * {                        page                        }
993c9de560dSAlex Tomas  * [ group 0 buddy][ group 0 bitmap] [group 1][ group 1]...
994c9de560dSAlex Tomas  *
995c9de560dSAlex Tomas  *
996c9de560dSAlex Tomas  * one block each for bitmap and buddy information.
997c9de560dSAlex Tomas  * So for each group we take up 2 blocks. A page can
998c9de560dSAlex Tomas  * contain blocks_per_page (PAGE_CACHE_SIZE / blocksize)  blocks.
999c9de560dSAlex Tomas  * So it can have information regarding groups_per_page which
1000c9de560dSAlex Tomas  * is blocks_per_page/2
1001c9de560dSAlex Tomas  */
1002c9de560dSAlex Tomas 
1003c9de560dSAlex Tomas static int ext4_mb_init_cache(struct page *page, char *incore)
1004c9de560dSAlex Tomas {
1005c9de560dSAlex Tomas 	int blocksize;
1006c9de560dSAlex Tomas 	int blocks_per_page;
1007c9de560dSAlex Tomas 	int groups_per_page;
1008c9de560dSAlex Tomas 	int err = 0;
1009c9de560dSAlex Tomas 	int i;
1010c9de560dSAlex Tomas 	ext4_group_t first_group;
1011c9de560dSAlex Tomas 	int first_block;
1012c9de560dSAlex Tomas 	struct super_block *sb;
1013c9de560dSAlex Tomas 	struct buffer_head *bhs;
1014c9de560dSAlex Tomas 	struct buffer_head **bh;
1015c9de560dSAlex Tomas 	struct inode *inode;
1016c9de560dSAlex Tomas 	char *data;
1017c9de560dSAlex Tomas 	char *bitmap;
1018c9de560dSAlex Tomas 
1019c9de560dSAlex Tomas 	mb_debug("init page %lu\n", page->index);
1020c9de560dSAlex Tomas 
1021c9de560dSAlex Tomas 	inode = page->mapping->host;
1022c9de560dSAlex Tomas 	sb = inode->i_sb;
1023c9de560dSAlex Tomas 	blocksize = 1 << inode->i_blkbits;
1024c9de560dSAlex Tomas 	blocks_per_page = PAGE_CACHE_SIZE / blocksize;
1025c9de560dSAlex Tomas 
1026c9de560dSAlex Tomas 	groups_per_page = blocks_per_page >> 1;
1027c9de560dSAlex Tomas 	if (groups_per_page == 0)
1028c9de560dSAlex Tomas 		groups_per_page = 1;
1029c9de560dSAlex Tomas 
1030c9de560dSAlex Tomas 	/* allocate buffer_heads to read bitmaps */
1031c9de560dSAlex Tomas 	if (groups_per_page > 1) {
1032c9de560dSAlex Tomas 		err = -ENOMEM;
1033c9de560dSAlex Tomas 		i = sizeof(struct buffer_head *) * groups_per_page;
1034c9de560dSAlex Tomas 		bh = kzalloc(i, GFP_NOFS);
1035c9de560dSAlex Tomas 		if (bh == NULL)
1036c9de560dSAlex Tomas 			goto out;
1037c9de560dSAlex Tomas 	} else
1038c9de560dSAlex Tomas 		bh = &bhs;
1039c9de560dSAlex Tomas 
1040c9de560dSAlex Tomas 	first_group = page->index * blocks_per_page / 2;
1041c9de560dSAlex Tomas 
1042c9de560dSAlex Tomas 	/* read all groups the page covers into the cache */
1043c9de560dSAlex Tomas 	for (i = 0; i < groups_per_page; i++) {
1044c9de560dSAlex Tomas 		struct ext4_group_desc *desc;
1045c9de560dSAlex Tomas 
1046c9de560dSAlex Tomas 		if (first_group + i >= EXT4_SB(sb)->s_groups_count)
1047c9de560dSAlex Tomas 			break;
1048c9de560dSAlex Tomas 
1049c9de560dSAlex Tomas 		err = -EIO;
1050c9de560dSAlex Tomas 		desc = ext4_get_group_desc(sb, first_group + i, NULL);
1051c9de560dSAlex Tomas 		if (desc == NULL)
1052c9de560dSAlex Tomas 			goto out;
1053c9de560dSAlex Tomas 
1054c9de560dSAlex Tomas 		err = -ENOMEM;
1055c9de560dSAlex Tomas 		bh[i] = sb_getblk(sb, ext4_block_bitmap(sb, desc));
1056c9de560dSAlex Tomas 		if (bh[i] == NULL)
1057c9de560dSAlex Tomas 			goto out;
1058c9de560dSAlex Tomas 
1059c9de560dSAlex Tomas 		if (bh_uptodate_or_lock(bh[i]))
1060c9de560dSAlex Tomas 			continue;
1061c9de560dSAlex Tomas 
1062c9de560dSAlex Tomas 		if (desc->bg_flags & cpu_to_le16(EXT4_BG_BLOCK_UNINIT)) {
1063c9de560dSAlex Tomas 			ext4_init_block_bitmap(sb, bh[i],
1064c9de560dSAlex Tomas 						first_group + i, desc);
1065c9de560dSAlex Tomas 			set_buffer_uptodate(bh[i]);
1066c9de560dSAlex Tomas 			unlock_buffer(bh[i]);
1067c9de560dSAlex Tomas 			continue;
1068c9de560dSAlex Tomas 		}
1069c9de560dSAlex Tomas 		get_bh(bh[i]);
1070c9de560dSAlex Tomas 		bh[i]->b_end_io = end_buffer_read_sync;
1071c9de560dSAlex Tomas 		submit_bh(READ, bh[i]);
1072c9de560dSAlex Tomas 		mb_debug("read bitmap for group %lu\n", first_group + i);
1073c9de560dSAlex Tomas 	}
1074c9de560dSAlex Tomas 
1075c9de560dSAlex Tomas 	/* wait for I/O completion */
1076c9de560dSAlex Tomas 	for (i = 0; i < groups_per_page && bh[i]; i++)
1077c9de560dSAlex Tomas 		wait_on_buffer(bh[i]);
1078c9de560dSAlex Tomas 
1079c9de560dSAlex Tomas 	err = -EIO;
1080c9de560dSAlex Tomas 	for (i = 0; i < groups_per_page && bh[i]; i++)
1081c9de560dSAlex Tomas 		if (!buffer_uptodate(bh[i]))
1082c9de560dSAlex Tomas 			goto out;
1083c9de560dSAlex Tomas 
1084c9de560dSAlex Tomas 	first_block = page->index * blocks_per_page;
1085c9de560dSAlex Tomas 	for (i = 0; i < blocks_per_page; i++) {
1086c9de560dSAlex Tomas 		int group;
1087c9de560dSAlex Tomas 		struct ext4_group_info *grinfo;
1088c9de560dSAlex Tomas 
1089c9de560dSAlex Tomas 		group = (first_block + i) >> 1;
1090c9de560dSAlex Tomas 		if (group >= EXT4_SB(sb)->s_groups_count)
1091c9de560dSAlex Tomas 			break;
1092c9de560dSAlex Tomas 
1093c9de560dSAlex Tomas 		/*
1094c9de560dSAlex Tomas 		 * data carry information regarding this
1095c9de560dSAlex Tomas 		 * particular group in the format specified
1096c9de560dSAlex Tomas 		 * above
1097c9de560dSAlex Tomas 		 *
1098c9de560dSAlex Tomas 		 */
1099c9de560dSAlex Tomas 		data = page_address(page) + (i * blocksize);
1100c9de560dSAlex Tomas 		bitmap = bh[group - first_group]->b_data;
1101c9de560dSAlex Tomas 
1102c9de560dSAlex Tomas 		/*
1103c9de560dSAlex Tomas 		 * We place the buddy block and bitmap block
1104c9de560dSAlex Tomas 		 * close together
1105c9de560dSAlex Tomas 		 */
1106c9de560dSAlex Tomas 		if ((first_block + i) & 1) {
1107c9de560dSAlex Tomas 			/* this is block of buddy */
1108c9de560dSAlex Tomas 			BUG_ON(incore == NULL);
1109c9de560dSAlex Tomas 			mb_debug("put buddy for group %u in page %lu/%x\n",
1110c9de560dSAlex Tomas 				group, page->index, i * blocksize);
1111c9de560dSAlex Tomas 			memset(data, 0xff, blocksize);
1112c9de560dSAlex Tomas 			grinfo = ext4_get_group_info(sb, group);
1113c9de560dSAlex Tomas 			grinfo->bb_fragments = 0;
1114c9de560dSAlex Tomas 			memset(grinfo->bb_counters, 0,
1115c9de560dSAlex Tomas 			       sizeof(unsigned short)*(sb->s_blocksize_bits+2));
1116c9de560dSAlex Tomas 			/*
1117c9de560dSAlex Tomas 			 * incore got set to the group block bitmap below
1118c9de560dSAlex Tomas 			 */
1119c9de560dSAlex Tomas 			ext4_mb_generate_buddy(sb, data, incore, group);
1120c9de560dSAlex Tomas 			incore = NULL;
1121c9de560dSAlex Tomas 		} else {
1122c9de560dSAlex Tomas 			/* this is block of bitmap */
1123c9de560dSAlex Tomas 			BUG_ON(incore != NULL);
1124c9de560dSAlex Tomas 			mb_debug("put bitmap for group %u in page %lu/%x\n",
1125c9de560dSAlex Tomas 				group, page->index, i * blocksize);
1126c9de560dSAlex Tomas 
1127c9de560dSAlex Tomas 			/* see comments in ext4_mb_put_pa() */
1128c9de560dSAlex Tomas 			ext4_lock_group(sb, group);
1129c9de560dSAlex Tomas 			memcpy(data, bitmap, blocksize);
1130c9de560dSAlex Tomas 
1131c9de560dSAlex Tomas 			/* mark all preallocated blks used in in-core bitmap */
1132c9de560dSAlex Tomas 			ext4_mb_generate_from_pa(sb, data, group);
1133c9de560dSAlex Tomas 			ext4_unlock_group(sb, group);
1134c9de560dSAlex Tomas 
1135c9de560dSAlex Tomas 			/* set incore so that the buddy information can be
1136c9de560dSAlex Tomas 			 * generated using this
1137c9de560dSAlex Tomas 			 */
1138c9de560dSAlex Tomas 			incore = data;
1139c9de560dSAlex Tomas 		}
1140c9de560dSAlex Tomas 	}
1141c9de560dSAlex Tomas 	SetPageUptodate(page);
1142c9de560dSAlex Tomas 
1143c9de560dSAlex Tomas out:
1144c9de560dSAlex Tomas 	if (bh) {
1145c9de560dSAlex Tomas 		for (i = 0; i < groups_per_page && bh[i]; i++)
1146c9de560dSAlex Tomas 			brelse(bh[i]);
1147c9de560dSAlex Tomas 		if (bh != &bhs)
1148c9de560dSAlex Tomas 			kfree(bh);
1149c9de560dSAlex Tomas 	}
1150c9de560dSAlex Tomas 	return err;
1151c9de560dSAlex Tomas }
1152c9de560dSAlex Tomas 
1153c9de560dSAlex Tomas static int ext4_mb_load_buddy(struct super_block *sb, ext4_group_t group,
1154c9de560dSAlex Tomas 		struct ext4_buddy *e4b)
1155c9de560dSAlex Tomas {
1156c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
1157c9de560dSAlex Tomas 	struct inode *inode = sbi->s_buddy_cache;
1158c9de560dSAlex Tomas 	int blocks_per_page;
1159c9de560dSAlex Tomas 	int block;
1160c9de560dSAlex Tomas 	int pnum;
1161c9de560dSAlex Tomas 	int poff;
1162c9de560dSAlex Tomas 	struct page *page;
1163c9de560dSAlex Tomas 
1164c9de560dSAlex Tomas 	mb_debug("load group %lu\n", group);
1165c9de560dSAlex Tomas 
1166c9de560dSAlex Tomas 	blocks_per_page = PAGE_CACHE_SIZE / sb->s_blocksize;
1167c9de560dSAlex Tomas 
1168c9de560dSAlex Tomas 	e4b->bd_blkbits = sb->s_blocksize_bits;
1169c9de560dSAlex Tomas 	e4b->bd_info = ext4_get_group_info(sb, group);
1170c9de560dSAlex Tomas 	e4b->bd_sb = sb;
1171c9de560dSAlex Tomas 	e4b->bd_group = group;
1172c9de560dSAlex Tomas 	e4b->bd_buddy_page = NULL;
1173c9de560dSAlex Tomas 	e4b->bd_bitmap_page = NULL;
1174c9de560dSAlex Tomas 
1175c9de560dSAlex Tomas 	/*
1176c9de560dSAlex Tomas 	 * the buddy cache inode stores the block bitmap
1177c9de560dSAlex Tomas 	 * and buddy information in consecutive blocks.
1178c9de560dSAlex Tomas 	 * So for each group we need two blocks.
1179c9de560dSAlex Tomas 	 */
1180c9de560dSAlex Tomas 	block = group * 2;
1181c9de560dSAlex Tomas 	pnum = block / blocks_per_page;
1182c9de560dSAlex Tomas 	poff = block % blocks_per_page;
1183c9de560dSAlex Tomas 
1184c9de560dSAlex Tomas 	/* we could use find_or_create_page(), but it locks page
1185c9de560dSAlex Tomas 	 * what we'd like to avoid in fast path ... */
1186c9de560dSAlex Tomas 	page = find_get_page(inode->i_mapping, pnum);
1187c9de560dSAlex Tomas 	if (page == NULL || !PageUptodate(page)) {
1188c9de560dSAlex Tomas 		if (page)
1189c9de560dSAlex Tomas 			page_cache_release(page);
1190c9de560dSAlex Tomas 		page = find_or_create_page(inode->i_mapping, pnum, GFP_NOFS);
1191c9de560dSAlex Tomas 		if (page) {
1192c9de560dSAlex Tomas 			BUG_ON(page->mapping != inode->i_mapping);
1193c9de560dSAlex Tomas 			if (!PageUptodate(page)) {
1194c9de560dSAlex Tomas 				ext4_mb_init_cache(page, NULL);
1195c9de560dSAlex Tomas 				mb_cmp_bitmaps(e4b, page_address(page) +
1196c9de560dSAlex Tomas 					       (poff * sb->s_blocksize));
1197c9de560dSAlex Tomas 			}
1198c9de560dSAlex Tomas 			unlock_page(page);
1199c9de560dSAlex Tomas 		}
1200c9de560dSAlex Tomas 	}
1201c9de560dSAlex Tomas 	if (page == NULL || !PageUptodate(page))
1202c9de560dSAlex Tomas 		goto err;
1203c9de560dSAlex Tomas 	e4b->bd_bitmap_page = page;
1204c9de560dSAlex Tomas 	e4b->bd_bitmap = page_address(page) + (poff * sb->s_blocksize);
1205c9de560dSAlex Tomas 	mark_page_accessed(page);
1206c9de560dSAlex Tomas 
1207c9de560dSAlex Tomas 	block++;
1208c9de560dSAlex Tomas 	pnum = block / blocks_per_page;
1209c9de560dSAlex Tomas 	poff = block % blocks_per_page;
1210c9de560dSAlex Tomas 
1211c9de560dSAlex Tomas 	page = find_get_page(inode->i_mapping, pnum);
1212c9de560dSAlex Tomas 	if (page == NULL || !PageUptodate(page)) {
1213c9de560dSAlex Tomas 		if (page)
1214c9de560dSAlex Tomas 			page_cache_release(page);
1215c9de560dSAlex Tomas 		page = find_or_create_page(inode->i_mapping, pnum, GFP_NOFS);
1216c9de560dSAlex Tomas 		if (page) {
1217c9de560dSAlex Tomas 			BUG_ON(page->mapping != inode->i_mapping);
1218c9de560dSAlex Tomas 			if (!PageUptodate(page))
1219c9de560dSAlex Tomas 				ext4_mb_init_cache(page, e4b->bd_bitmap);
1220c9de560dSAlex Tomas 
1221c9de560dSAlex Tomas 			unlock_page(page);
1222c9de560dSAlex Tomas 		}
1223c9de560dSAlex Tomas 	}
1224c9de560dSAlex Tomas 	if (page == NULL || !PageUptodate(page))
1225c9de560dSAlex Tomas 		goto err;
1226c9de560dSAlex Tomas 	e4b->bd_buddy_page = page;
1227c9de560dSAlex Tomas 	e4b->bd_buddy = page_address(page) + (poff * sb->s_blocksize);
1228c9de560dSAlex Tomas 	mark_page_accessed(page);
1229c9de560dSAlex Tomas 
1230c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(e4b->bd_bitmap_page == NULL);
1231c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(e4b->bd_buddy_page == NULL);
1232c9de560dSAlex Tomas 
1233c9de560dSAlex Tomas 	return 0;
1234c9de560dSAlex Tomas 
1235c9de560dSAlex Tomas err:
1236c9de560dSAlex Tomas 	if (e4b->bd_bitmap_page)
1237c9de560dSAlex Tomas 		page_cache_release(e4b->bd_bitmap_page);
1238c9de560dSAlex Tomas 	if (e4b->bd_buddy_page)
1239c9de560dSAlex Tomas 		page_cache_release(e4b->bd_buddy_page);
1240c9de560dSAlex Tomas 	e4b->bd_buddy = NULL;
1241c9de560dSAlex Tomas 	e4b->bd_bitmap = NULL;
1242c9de560dSAlex Tomas 	return -EIO;
1243c9de560dSAlex Tomas }
1244c9de560dSAlex Tomas 
1245c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_release_desc(struct ext4_buddy *e4b)
1246c9de560dSAlex Tomas {
1247c9de560dSAlex Tomas 	if (e4b->bd_bitmap_page)
1248c9de560dSAlex Tomas 		page_cache_release(e4b->bd_bitmap_page);
1249c9de560dSAlex Tomas 	if (e4b->bd_buddy_page)
1250c9de560dSAlex Tomas 		page_cache_release(e4b->bd_buddy_page);
1251c9de560dSAlex Tomas }
1252c9de560dSAlex Tomas 
1253c9de560dSAlex Tomas 
1254c9de560dSAlex Tomas static int mb_find_order_for_block(struct ext4_buddy *e4b, int block)
1255c9de560dSAlex Tomas {
1256c9de560dSAlex Tomas 	int order = 1;
1257c9de560dSAlex Tomas 	void *bb;
1258c9de560dSAlex Tomas 
1259c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(EXT4_MB_BITMAP(e4b) == EXT4_MB_BUDDY(e4b));
1260c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(block >= (1 << (e4b->bd_blkbits + 3)));
1261c9de560dSAlex Tomas 
1262c9de560dSAlex Tomas 	bb = EXT4_MB_BUDDY(e4b);
1263c9de560dSAlex Tomas 	while (order <= e4b->bd_blkbits + 1) {
1264c9de560dSAlex Tomas 		block = block >> 1;
1265c9de560dSAlex Tomas 		if (!mb_test_bit(block, bb)) {
1266c9de560dSAlex Tomas 			/* this block is part of buddy of order 'order' */
1267c9de560dSAlex Tomas 			return order;
1268c9de560dSAlex Tomas 		}
1269c9de560dSAlex Tomas 		bb += 1 << (e4b->bd_blkbits - order);
1270c9de560dSAlex Tomas 		order++;
1271c9de560dSAlex Tomas 	}
1272c9de560dSAlex Tomas 	return 0;
1273c9de560dSAlex Tomas }
1274c9de560dSAlex Tomas 
1275c9de560dSAlex Tomas static void mb_clear_bits(spinlock_t *lock, void *bm, int cur, int len)
1276c9de560dSAlex Tomas {
1277c9de560dSAlex Tomas 	__u32 *addr;
1278c9de560dSAlex Tomas 
1279c9de560dSAlex Tomas 	len = cur + len;
1280c9de560dSAlex Tomas 	while (cur < len) {
1281c9de560dSAlex Tomas 		if ((cur & 31) == 0 && (len - cur) >= 32) {
1282c9de560dSAlex Tomas 			/* fast path: clear whole word at once */
1283c9de560dSAlex Tomas 			addr = bm + (cur >> 3);
1284c9de560dSAlex Tomas 			*addr = 0;
1285c9de560dSAlex Tomas 			cur += 32;
1286c9de560dSAlex Tomas 			continue;
1287c9de560dSAlex Tomas 		}
1288c9de560dSAlex Tomas 		mb_clear_bit_atomic(lock, cur, bm);
1289c9de560dSAlex Tomas 		cur++;
1290c9de560dSAlex Tomas 	}
1291c9de560dSAlex Tomas }
1292c9de560dSAlex Tomas 
1293c9de560dSAlex Tomas static void mb_set_bits(spinlock_t *lock, void *bm, int cur, int len)
1294c9de560dSAlex Tomas {
1295c9de560dSAlex Tomas 	__u32 *addr;
1296c9de560dSAlex Tomas 
1297c9de560dSAlex Tomas 	len = cur + len;
1298c9de560dSAlex Tomas 	while (cur < len) {
1299c9de560dSAlex Tomas 		if ((cur & 31) == 0 && (len - cur) >= 32) {
1300c9de560dSAlex Tomas 			/* fast path: set whole word at once */
1301c9de560dSAlex Tomas 			addr = bm + (cur >> 3);
1302c9de560dSAlex Tomas 			*addr = 0xffffffff;
1303c9de560dSAlex Tomas 			cur += 32;
1304c9de560dSAlex Tomas 			continue;
1305c9de560dSAlex Tomas 		}
1306c9de560dSAlex Tomas 		mb_set_bit_atomic(lock, cur, bm);
1307c9de560dSAlex Tomas 		cur++;
1308c9de560dSAlex Tomas 	}
1309c9de560dSAlex Tomas }
1310c9de560dSAlex Tomas 
1311c9de560dSAlex Tomas static int mb_free_blocks(struct inode *inode, struct ext4_buddy *e4b,
1312c9de560dSAlex Tomas 			  int first, int count)
1313c9de560dSAlex Tomas {
1314c9de560dSAlex Tomas 	int block = 0;
1315c9de560dSAlex Tomas 	int max = 0;
1316c9de560dSAlex Tomas 	int order;
1317c9de560dSAlex Tomas 	void *buddy;
1318c9de560dSAlex Tomas 	void *buddy2;
1319c9de560dSAlex Tomas 	struct super_block *sb = e4b->bd_sb;
1320c9de560dSAlex Tomas 
1321c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(first + count > (sb->s_blocksize << 3));
1322c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(!ext4_is_group_locked(sb, e4b->bd_group));
1323c9de560dSAlex Tomas 	mb_check_buddy(e4b);
1324c9de560dSAlex Tomas 	mb_free_blocks_double(inode, e4b, first, count);
1325c9de560dSAlex Tomas 
1326c9de560dSAlex Tomas 	e4b->bd_info->bb_free += count;
1327c9de560dSAlex Tomas 	if (first < e4b->bd_info->bb_first_free)
1328c9de560dSAlex Tomas 		e4b->bd_info->bb_first_free = first;
1329c9de560dSAlex Tomas 
1330c9de560dSAlex Tomas 	/* let's maintain fragments counter */
1331c9de560dSAlex Tomas 	if (first != 0)
1332c9de560dSAlex Tomas 		block = !mb_test_bit(first - 1, EXT4_MB_BITMAP(e4b));
1333c9de560dSAlex Tomas 	if (first + count < EXT4_SB(sb)->s_mb_maxs[0])
1334c9de560dSAlex Tomas 		max = !mb_test_bit(first + count, EXT4_MB_BITMAP(e4b));
1335c9de560dSAlex Tomas 	if (block && max)
1336c9de560dSAlex Tomas 		e4b->bd_info->bb_fragments--;
1337c9de560dSAlex Tomas 	else if (!block && !max)
1338c9de560dSAlex Tomas 		e4b->bd_info->bb_fragments++;
1339c9de560dSAlex Tomas 
1340c9de560dSAlex Tomas 	/* let's maintain buddy itself */
1341c9de560dSAlex Tomas 	while (count-- > 0) {
1342c9de560dSAlex Tomas 		block = first++;
1343c9de560dSAlex Tomas 		order = 0;
1344c9de560dSAlex Tomas 
1345c9de560dSAlex Tomas 		if (!mb_test_bit(block, EXT4_MB_BITMAP(e4b))) {
1346c9de560dSAlex Tomas 			ext4_fsblk_t blocknr;
1347c9de560dSAlex Tomas 			blocknr = e4b->bd_group * EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
1348c9de560dSAlex Tomas 			blocknr += block;
1349c9de560dSAlex Tomas 			blocknr +=
1350c9de560dSAlex Tomas 			    le32_to_cpu(EXT4_SB(sb)->s_es->s_first_data_block);
1351c9de560dSAlex Tomas 
1352c9de560dSAlex Tomas 			ext4_error(sb, __FUNCTION__, "double-free of inode"
1353c9de560dSAlex Tomas 				   " %lu's block %llu(bit %u in group %lu)\n",
1354c9de560dSAlex Tomas 				   inode ? inode->i_ino : 0, blocknr, block,
1355c9de560dSAlex Tomas 				   e4b->bd_group);
1356c9de560dSAlex Tomas 		}
1357c9de560dSAlex Tomas 		mb_clear_bit(block, EXT4_MB_BITMAP(e4b));
1358c9de560dSAlex Tomas 		e4b->bd_info->bb_counters[order]++;
1359c9de560dSAlex Tomas 
1360c9de560dSAlex Tomas 		/* start of the buddy */
1361c9de560dSAlex Tomas 		buddy = mb_find_buddy(e4b, order, &max);
1362c9de560dSAlex Tomas 
1363c9de560dSAlex Tomas 		do {
1364c9de560dSAlex Tomas 			block &= ~1UL;
1365c9de560dSAlex Tomas 			if (mb_test_bit(block, buddy) ||
1366c9de560dSAlex Tomas 					mb_test_bit(block + 1, buddy))
1367c9de560dSAlex Tomas 				break;
1368c9de560dSAlex Tomas 
1369c9de560dSAlex Tomas 			/* both the buddies are free, try to coalesce them */
1370c9de560dSAlex Tomas 			buddy2 = mb_find_buddy(e4b, order + 1, &max);
1371c9de560dSAlex Tomas 
1372c9de560dSAlex Tomas 			if (!buddy2)
1373c9de560dSAlex Tomas 				break;
1374c9de560dSAlex Tomas 
1375c9de560dSAlex Tomas 			if (order > 0) {
1376c9de560dSAlex Tomas 				/* for special purposes, we don't set
1377c9de560dSAlex Tomas 				 * free bits in bitmap */
1378c9de560dSAlex Tomas 				mb_set_bit(block, buddy);
1379c9de560dSAlex Tomas 				mb_set_bit(block + 1, buddy);
1380c9de560dSAlex Tomas 			}
1381c9de560dSAlex Tomas 			e4b->bd_info->bb_counters[order]--;
1382c9de560dSAlex Tomas 			e4b->bd_info->bb_counters[order]--;
1383c9de560dSAlex Tomas 
1384c9de560dSAlex Tomas 			block = block >> 1;
1385c9de560dSAlex Tomas 			order++;
1386c9de560dSAlex Tomas 			e4b->bd_info->bb_counters[order]++;
1387c9de560dSAlex Tomas 
1388c9de560dSAlex Tomas 			mb_clear_bit(block, buddy2);
1389c9de560dSAlex Tomas 			buddy = buddy2;
1390c9de560dSAlex Tomas 		} while (1);
1391c9de560dSAlex Tomas 	}
1392c9de560dSAlex Tomas 	mb_check_buddy(e4b);
1393c9de560dSAlex Tomas 
1394c9de560dSAlex Tomas 	return 0;
1395c9de560dSAlex Tomas }
1396c9de560dSAlex Tomas 
1397c9de560dSAlex Tomas static int mb_find_extent(struct ext4_buddy *e4b, int order, int block,
1398c9de560dSAlex Tomas 				int needed, struct ext4_free_extent *ex)
1399c9de560dSAlex Tomas {
1400c9de560dSAlex Tomas 	int next = block;
1401c9de560dSAlex Tomas 	int max;
1402c9de560dSAlex Tomas 	int ord;
1403c9de560dSAlex Tomas 	void *buddy;
1404c9de560dSAlex Tomas 
1405c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(!ext4_is_group_locked(e4b->bd_sb, e4b->bd_group));
1406c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(ex == NULL);
1407c9de560dSAlex Tomas 
1408c9de560dSAlex Tomas 	buddy = mb_find_buddy(e4b, order, &max);
1409c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(buddy == NULL);
1410c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(block >= max);
1411c9de560dSAlex Tomas 	if (mb_test_bit(block, buddy)) {
1412c9de560dSAlex Tomas 		ex->fe_len = 0;
1413c9de560dSAlex Tomas 		ex->fe_start = 0;
1414c9de560dSAlex Tomas 		ex->fe_group = 0;
1415c9de560dSAlex Tomas 		return 0;
1416c9de560dSAlex Tomas 	}
1417c9de560dSAlex Tomas 
1418c9de560dSAlex Tomas 	/* FIXME dorp order completely ? */
1419c9de560dSAlex Tomas 	if (likely(order == 0)) {
1420c9de560dSAlex Tomas 		/* find actual order */
1421c9de560dSAlex Tomas 		order = mb_find_order_for_block(e4b, block);
1422c9de560dSAlex Tomas 		block = block >> order;
1423c9de560dSAlex Tomas 	}
1424c9de560dSAlex Tomas 
1425c9de560dSAlex Tomas 	ex->fe_len = 1 << order;
1426c9de560dSAlex Tomas 	ex->fe_start = block << order;
1427c9de560dSAlex Tomas 	ex->fe_group = e4b->bd_group;
1428c9de560dSAlex Tomas 
1429c9de560dSAlex Tomas 	/* calc difference from given start */
1430c9de560dSAlex Tomas 	next = next - ex->fe_start;
1431c9de560dSAlex Tomas 	ex->fe_len -= next;
1432c9de560dSAlex Tomas 	ex->fe_start += next;
1433c9de560dSAlex Tomas 
1434c9de560dSAlex Tomas 	while (needed > ex->fe_len &&
1435c9de560dSAlex Tomas 	       (buddy = mb_find_buddy(e4b, order, &max))) {
1436c9de560dSAlex Tomas 
1437c9de560dSAlex Tomas 		if (block + 1 >= max)
1438c9de560dSAlex Tomas 			break;
1439c9de560dSAlex Tomas 
1440c9de560dSAlex Tomas 		next = (block + 1) * (1 << order);
1441c9de560dSAlex Tomas 		if (mb_test_bit(next, EXT4_MB_BITMAP(e4b)))
1442c9de560dSAlex Tomas 			break;
1443c9de560dSAlex Tomas 
1444c9de560dSAlex Tomas 		ord = mb_find_order_for_block(e4b, next);
1445c9de560dSAlex Tomas 
1446c9de560dSAlex Tomas 		order = ord;
1447c9de560dSAlex Tomas 		block = next >> order;
1448c9de560dSAlex Tomas 		ex->fe_len += 1 << order;
1449c9de560dSAlex Tomas 	}
1450c9de560dSAlex Tomas 
1451c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(ex->fe_start + ex->fe_len > (1 << (e4b->bd_blkbits + 3)));
1452c9de560dSAlex Tomas 	return ex->fe_len;
1453c9de560dSAlex Tomas }
1454c9de560dSAlex Tomas 
1455c9de560dSAlex Tomas static int mb_mark_used(struct ext4_buddy *e4b, struct ext4_free_extent *ex)
1456c9de560dSAlex Tomas {
1457c9de560dSAlex Tomas 	int ord;
1458c9de560dSAlex Tomas 	int mlen = 0;
1459c9de560dSAlex Tomas 	int max = 0;
1460c9de560dSAlex Tomas 	int cur;
1461c9de560dSAlex Tomas 	int start = ex->fe_start;
1462c9de560dSAlex Tomas 	int len = ex->fe_len;
1463c9de560dSAlex Tomas 	unsigned ret = 0;
1464c9de560dSAlex Tomas 	int len0 = len;
1465c9de560dSAlex Tomas 	void *buddy;
1466c9de560dSAlex Tomas 
1467c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(start + len > (e4b->bd_sb->s_blocksize << 3));
1468c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(e4b->bd_group != ex->fe_group);
1469c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(!ext4_is_group_locked(e4b->bd_sb, e4b->bd_group));
1470c9de560dSAlex Tomas 	mb_check_buddy(e4b);
1471c9de560dSAlex Tomas 	mb_mark_used_double(e4b, start, len);
1472c9de560dSAlex Tomas 
1473c9de560dSAlex Tomas 	e4b->bd_info->bb_free -= len;
1474c9de560dSAlex Tomas 	if (e4b->bd_info->bb_first_free == start)
1475c9de560dSAlex Tomas 		e4b->bd_info->bb_first_free += len;
1476c9de560dSAlex Tomas 
1477c9de560dSAlex Tomas 	/* let's maintain fragments counter */
1478c9de560dSAlex Tomas 	if (start != 0)
1479c9de560dSAlex Tomas 		mlen = !mb_test_bit(start - 1, EXT4_MB_BITMAP(e4b));
1480c9de560dSAlex Tomas 	if (start + len < EXT4_SB(e4b->bd_sb)->s_mb_maxs[0])
1481c9de560dSAlex Tomas 		max = !mb_test_bit(start + len, EXT4_MB_BITMAP(e4b));
1482c9de560dSAlex Tomas 	if (mlen && max)
1483c9de560dSAlex Tomas 		e4b->bd_info->bb_fragments++;
1484c9de560dSAlex Tomas 	else if (!mlen && !max)
1485c9de560dSAlex Tomas 		e4b->bd_info->bb_fragments--;
1486c9de560dSAlex Tomas 
1487c9de560dSAlex Tomas 	/* let's maintain buddy itself */
1488c9de560dSAlex Tomas 	while (len) {
1489c9de560dSAlex Tomas 		ord = mb_find_order_for_block(e4b, start);
1490c9de560dSAlex Tomas 
1491c9de560dSAlex Tomas 		if (((start >> ord) << ord) == start && len >= (1 << ord)) {
1492c9de560dSAlex Tomas 			/* the whole chunk may be allocated at once! */
1493c9de560dSAlex Tomas 			mlen = 1 << ord;
1494c9de560dSAlex Tomas 			buddy = mb_find_buddy(e4b, ord, &max);
1495c9de560dSAlex Tomas 			BUG_ON((start >> ord) >= max);
1496c9de560dSAlex Tomas 			mb_set_bit(start >> ord, buddy);
1497c9de560dSAlex Tomas 			e4b->bd_info->bb_counters[ord]--;
1498c9de560dSAlex Tomas 			start += mlen;
1499c9de560dSAlex Tomas 			len -= mlen;
1500c9de560dSAlex Tomas 			BUG_ON(len < 0);
1501c9de560dSAlex Tomas 			continue;
1502c9de560dSAlex Tomas 		}
1503c9de560dSAlex Tomas 
1504c9de560dSAlex Tomas 		/* store for history */
1505c9de560dSAlex Tomas 		if (ret == 0)
1506c9de560dSAlex Tomas 			ret = len | (ord << 16);
1507c9de560dSAlex Tomas 
1508c9de560dSAlex Tomas 		/* we have to split large buddy */
1509c9de560dSAlex Tomas 		BUG_ON(ord <= 0);
1510c9de560dSAlex Tomas 		buddy = mb_find_buddy(e4b, ord, &max);
1511c9de560dSAlex Tomas 		mb_set_bit(start >> ord, buddy);
1512c9de560dSAlex Tomas 		e4b->bd_info->bb_counters[ord]--;
1513c9de560dSAlex Tomas 
1514c9de560dSAlex Tomas 		ord--;
1515c9de560dSAlex Tomas 		cur = (start >> ord) & ~1U;
1516c9de560dSAlex Tomas 		buddy = mb_find_buddy(e4b, ord, &max);
1517c9de560dSAlex Tomas 		mb_clear_bit(cur, buddy);
1518c9de560dSAlex Tomas 		mb_clear_bit(cur + 1, buddy);
1519c9de560dSAlex Tomas 		e4b->bd_info->bb_counters[ord]++;
1520c9de560dSAlex Tomas 		e4b->bd_info->bb_counters[ord]++;
1521c9de560dSAlex Tomas 	}
1522c9de560dSAlex Tomas 
1523c9de560dSAlex Tomas 	mb_set_bits(sb_bgl_lock(EXT4_SB(e4b->bd_sb), ex->fe_group),
1524c9de560dSAlex Tomas 			EXT4_MB_BITMAP(e4b), ex->fe_start, len0);
1525c9de560dSAlex Tomas 	mb_check_buddy(e4b);
1526c9de560dSAlex Tomas 
1527c9de560dSAlex Tomas 	return ret;
1528c9de560dSAlex Tomas }
1529c9de560dSAlex Tomas 
1530c9de560dSAlex Tomas /*
1531c9de560dSAlex Tomas  * Must be called under group lock!
1532c9de560dSAlex Tomas  */
1533c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_use_best_found(struct ext4_allocation_context *ac,
1534c9de560dSAlex Tomas 					struct ext4_buddy *e4b)
1535c9de560dSAlex Tomas {
1536c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(ac->ac_sb);
1537c9de560dSAlex Tomas 	int ret;
1538c9de560dSAlex Tomas 
1539c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(ac->ac_b_ex.fe_group != e4b->bd_group);
1540c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(ac->ac_status == AC_STATUS_FOUND);
1541c9de560dSAlex Tomas 
1542c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_b_ex.fe_len = min(ac->ac_b_ex.fe_len, ac->ac_g_ex.fe_len);
1543c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_b_ex.fe_logical = ac->ac_g_ex.fe_logical;
1544c9de560dSAlex Tomas 	ret = mb_mark_used(e4b, &ac->ac_b_ex);
1545c9de560dSAlex Tomas 
1546c9de560dSAlex Tomas 	/* preallocation can change ac_b_ex, thus we store actually
1547c9de560dSAlex Tomas 	 * allocated blocks for history */
1548c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_f_ex = ac->ac_b_ex;
1549c9de560dSAlex Tomas 
1550c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_status = AC_STATUS_FOUND;
1551c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_tail = ret & 0xffff;
1552c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_buddy = ret >> 16;
1553c9de560dSAlex Tomas 
1554c9de560dSAlex Tomas 	/* XXXXXXX: SUCH A HORRIBLE **CK */
1555c9de560dSAlex Tomas 	/*FIXME!! Why ? */
1556c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_bitmap_page = e4b->bd_bitmap_page;
1557c9de560dSAlex Tomas 	get_page(ac->ac_bitmap_page);
1558c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_buddy_page = e4b->bd_buddy_page;
1559c9de560dSAlex Tomas 	get_page(ac->ac_buddy_page);
1560c9de560dSAlex Tomas 
1561c9de560dSAlex Tomas 	/* store last allocated for subsequent stream allocation */
1562c9de560dSAlex Tomas 	if ((ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_DATA)) {
1563c9de560dSAlex Tomas 		spin_lock(&sbi->s_md_lock);
1564c9de560dSAlex Tomas 		sbi->s_mb_last_group = ac->ac_f_ex.fe_group;
1565c9de560dSAlex Tomas 		sbi->s_mb_last_start = ac->ac_f_ex.fe_start;
1566c9de560dSAlex Tomas 		spin_unlock(&sbi->s_md_lock);
1567c9de560dSAlex Tomas 	}
1568c9de560dSAlex Tomas }
1569c9de560dSAlex Tomas 
1570c9de560dSAlex Tomas /*
1571c9de560dSAlex Tomas  * regular allocator, for general purposes allocation
1572c9de560dSAlex Tomas  */
1573c9de560dSAlex Tomas 
1574c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_check_limits(struct ext4_allocation_context *ac,
1575c9de560dSAlex Tomas 					struct ext4_buddy *e4b,
1576c9de560dSAlex Tomas 					int finish_group)
1577c9de560dSAlex Tomas {
1578c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(ac->ac_sb);
1579c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_free_extent *bex = &ac->ac_b_ex;
1580c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_free_extent *gex = &ac->ac_g_ex;
1581c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_free_extent ex;
1582c9de560dSAlex Tomas 	int max;
1583c9de560dSAlex Tomas 
1584c9de560dSAlex Tomas 	/*
1585c9de560dSAlex Tomas 	 * We don't want to scan for a whole year
1586c9de560dSAlex Tomas 	 */
1587c9de560dSAlex Tomas 	if (ac->ac_found > sbi->s_mb_max_to_scan &&
1588c9de560dSAlex Tomas 			!(ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_FIRST)) {
1589c9de560dSAlex Tomas 		ac->ac_status = AC_STATUS_BREAK;
1590c9de560dSAlex Tomas 		return;
1591c9de560dSAlex Tomas 	}
1592c9de560dSAlex Tomas 
1593c9de560dSAlex Tomas 	/*
1594c9de560dSAlex Tomas 	 * Haven't found good chunk so far, let's continue
1595c9de560dSAlex Tomas 	 */
1596c9de560dSAlex Tomas 	if (bex->fe_len < gex->fe_len)
1597c9de560dSAlex Tomas 		return;
1598c9de560dSAlex Tomas 
1599c9de560dSAlex Tomas 	if ((finish_group || ac->ac_found > sbi->s_mb_min_to_scan)
1600c9de560dSAlex Tomas 			&& bex->fe_group == e4b->bd_group) {
1601c9de560dSAlex Tomas 		/* recheck chunk's availability - we don't know
1602c9de560dSAlex Tomas 		 * when it was found (within this lock-unlock
1603c9de560dSAlex Tomas 		 * period or not) */
1604c9de560dSAlex Tomas 		max = mb_find_extent(e4b, 0, bex->fe_start, gex->fe_len, &ex);
1605c9de560dSAlex Tomas 		if (max >= gex->fe_len) {
1606c9de560dSAlex Tomas 			ext4_mb_use_best_found(ac, e4b);
1607c9de560dSAlex Tomas 			return;
1608c9de560dSAlex Tomas 		}
1609c9de560dSAlex Tomas 	}
1610c9de560dSAlex Tomas }
1611c9de560dSAlex Tomas 
1612c9de560dSAlex Tomas /*
1613c9de560dSAlex Tomas  * The routine checks whether found extent is good enough. If it is,
1614c9de560dSAlex Tomas  * then the extent gets marked used and flag is set to the context
1615c9de560dSAlex Tomas  * to stop scanning. Otherwise, the extent is compared with the
1616c9de560dSAlex Tomas  * previous found extent and if new one is better, then it's stored
1617c9de560dSAlex Tomas  * in the context. Later, the best found extent will be used, if
1618c9de560dSAlex Tomas  * mballoc can't find good enough extent.
1619c9de560dSAlex Tomas  *
1620c9de560dSAlex Tomas  * FIXME: real allocation policy is to be designed yet!
1621c9de560dSAlex Tomas  */
1622c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_measure_extent(struct ext4_allocation_context *ac,
1623c9de560dSAlex Tomas 					struct ext4_free_extent *ex,
1624c9de560dSAlex Tomas 					struct ext4_buddy *e4b)
1625c9de560dSAlex Tomas {
1626c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_free_extent *bex = &ac->ac_b_ex;
1627c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_free_extent *gex = &ac->ac_g_ex;
1628c9de560dSAlex Tomas 
1629c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(ex->fe_len <= 0);
1630c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(ex->fe_len >= EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(ac->ac_sb));
1631c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(ex->fe_start >= EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(ac->ac_sb));
1632c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(ac->ac_status != AC_STATUS_CONTINUE);
1633c9de560dSAlex Tomas 
1634c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_found++;
1635c9de560dSAlex Tomas 
1636c9de560dSAlex Tomas 	/*
1637c9de560dSAlex Tomas 	 * The special case - take what you catch first
1638c9de560dSAlex Tomas 	 */
1639c9de560dSAlex Tomas 	if (unlikely(ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_FIRST)) {
1640c9de560dSAlex Tomas 		*bex = *ex;
1641c9de560dSAlex Tomas 		ext4_mb_use_best_found(ac, e4b);
1642c9de560dSAlex Tomas 		return;
1643c9de560dSAlex Tomas 	}
1644c9de560dSAlex Tomas 
1645c9de560dSAlex Tomas 	/*
1646c9de560dSAlex Tomas 	 * Let's check whether the chuck is good enough
1647c9de560dSAlex Tomas 	 */
1648c9de560dSAlex Tomas 	if (ex->fe_len == gex->fe_len) {
1649c9de560dSAlex Tomas 		*bex = *ex;
1650c9de560dSAlex Tomas 		ext4_mb_use_best_found(ac, e4b);
1651c9de560dSAlex Tomas 		return;
1652c9de560dSAlex Tomas 	}
1653c9de560dSAlex Tomas 
1654c9de560dSAlex Tomas 	/*
1655c9de560dSAlex Tomas 	 * If this is first found extent, just store it in the context
1656c9de560dSAlex Tomas 	 */
1657c9de560dSAlex Tomas 	if (bex->fe_len == 0) {
1658c9de560dSAlex Tomas 		*bex = *ex;
1659c9de560dSAlex Tomas 		return;
1660c9de560dSAlex Tomas 	}
1661c9de560dSAlex Tomas 
1662c9de560dSAlex Tomas 	/*
1663c9de560dSAlex Tomas 	 * If new found extent is better, store it in the context
1664c9de560dSAlex Tomas 	 */
1665c9de560dSAlex Tomas 	if (bex->fe_len < gex->fe_len) {
1666c9de560dSAlex Tomas 		/* if the request isn't satisfied, any found extent
1667c9de560dSAlex Tomas 		 * larger than previous best one is better */
1668c9de560dSAlex Tomas 		if (ex->fe_len > bex->fe_len)
1669c9de560dSAlex Tomas 			*bex = *ex;
1670c9de560dSAlex Tomas 	} else if (ex->fe_len > gex->fe_len) {
1671c9de560dSAlex Tomas 		/* if the request is satisfied, then we try to find
1672c9de560dSAlex Tomas 		 * an extent that still satisfy the request, but is
1673c9de560dSAlex Tomas 		 * smaller than previous one */
1674c9de560dSAlex Tomas 		if (ex->fe_len < bex->fe_len)
1675c9de560dSAlex Tomas 			*bex = *ex;
1676c9de560dSAlex Tomas 	}
1677c9de560dSAlex Tomas 
1678c9de560dSAlex Tomas 	ext4_mb_check_limits(ac, e4b, 0);
1679c9de560dSAlex Tomas }
1680c9de560dSAlex Tomas 
1681c9de560dSAlex Tomas static int ext4_mb_try_best_found(struct ext4_allocation_context *ac,
1682c9de560dSAlex Tomas 					struct ext4_buddy *e4b)
1683c9de560dSAlex Tomas {
1684c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_free_extent ex = ac->ac_b_ex;
1685c9de560dSAlex Tomas 	ext4_group_t group = ex.fe_group;
1686c9de560dSAlex Tomas 	int max;
1687c9de560dSAlex Tomas 	int err;
1688c9de560dSAlex Tomas 
1689c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(ex.fe_len <= 0);
1690c9de560dSAlex Tomas 	err = ext4_mb_load_buddy(ac->ac_sb, group, e4b);
1691c9de560dSAlex Tomas 	if (err)
1692c9de560dSAlex Tomas 		return err;
1693c9de560dSAlex Tomas 
1694c9de560dSAlex Tomas 	ext4_lock_group(ac->ac_sb, group);
1695c9de560dSAlex Tomas 	max = mb_find_extent(e4b, 0, ex.fe_start, ex.fe_len, &ex);
1696c9de560dSAlex Tomas 
1697c9de560dSAlex Tomas 	if (max > 0) {
1698c9de560dSAlex Tomas 		ac->ac_b_ex = ex;
1699c9de560dSAlex Tomas 		ext4_mb_use_best_found(ac, e4b);
1700c9de560dSAlex Tomas 	}
1701c9de560dSAlex Tomas 
1702c9de560dSAlex Tomas 	ext4_unlock_group(ac->ac_sb, group);
1703c9de560dSAlex Tomas 	ext4_mb_release_desc(e4b);
1704c9de560dSAlex Tomas 
1705c9de560dSAlex Tomas 	return 0;
1706c9de560dSAlex Tomas }
1707c9de560dSAlex Tomas 
1708c9de560dSAlex Tomas static int ext4_mb_find_by_goal(struct ext4_allocation_context *ac,
1709c9de560dSAlex Tomas 				struct ext4_buddy *e4b)
1710c9de560dSAlex Tomas {
1711c9de560dSAlex Tomas 	ext4_group_t group = ac->ac_g_ex.fe_group;
1712c9de560dSAlex Tomas 	int max;
1713c9de560dSAlex Tomas 	int err;
1714c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(ac->ac_sb);
1715c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_super_block *es = sbi->s_es;
1716c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_free_extent ex;
1717c9de560dSAlex Tomas 
1718c9de560dSAlex Tomas 	if (!(ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_TRY_GOAL))
1719c9de560dSAlex Tomas 		return 0;
1720c9de560dSAlex Tomas 
1721c9de560dSAlex Tomas 	err = ext4_mb_load_buddy(ac->ac_sb, group, e4b);
1722c9de560dSAlex Tomas 	if (err)
1723c9de560dSAlex Tomas 		return err;
1724c9de560dSAlex Tomas 
1725c9de560dSAlex Tomas 	ext4_lock_group(ac->ac_sb, group);
1726c9de560dSAlex Tomas 	max = mb_find_extent(e4b, 0, ac->ac_g_ex.fe_start,
1727c9de560dSAlex Tomas 			     ac->ac_g_ex.fe_len, &ex);
1728c9de560dSAlex Tomas 
1729c9de560dSAlex Tomas 	if (max >= ac->ac_g_ex.fe_len && ac->ac_g_ex.fe_len == sbi->s_stripe) {
1730c9de560dSAlex Tomas 		ext4_fsblk_t start;
1731c9de560dSAlex Tomas 
1732c9de560dSAlex Tomas 		start = (e4b->bd_group * EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(ac->ac_sb)) +
1733c9de560dSAlex Tomas 			ex.fe_start + le32_to_cpu(es->s_first_data_block);
1734c9de560dSAlex Tomas 		/* use do_div to get remainder (would be 64-bit modulo) */
1735c9de560dSAlex Tomas 		if (do_div(start, sbi->s_stripe) == 0) {
1736c9de560dSAlex Tomas 			ac->ac_found++;
1737c9de560dSAlex Tomas 			ac->ac_b_ex = ex;
1738c9de560dSAlex Tomas 			ext4_mb_use_best_found(ac, e4b);
1739c9de560dSAlex Tomas 		}
1740c9de560dSAlex Tomas 	} else if (max >= ac->ac_g_ex.fe_len) {
1741c9de560dSAlex Tomas 		BUG_ON(ex.fe_len <= 0);
1742c9de560dSAlex Tomas 		BUG_ON(ex.fe_group != ac->ac_g_ex.fe_group);
1743c9de560dSAlex Tomas 		BUG_ON(ex.fe_start != ac->ac_g_ex.fe_start);
1744c9de560dSAlex Tomas 		ac->ac_found++;
1745c9de560dSAlex Tomas 		ac->ac_b_ex = ex;
1746c9de560dSAlex Tomas 		ext4_mb_use_best_found(ac, e4b);
1747c9de560dSAlex Tomas 	} else if (max > 0 && (ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_MERGE)) {
1748c9de560dSAlex Tomas 		/* Sometimes, caller may want to merge even small
1749c9de560dSAlex Tomas 		 * number of blocks to an existing extent */
1750c9de560dSAlex Tomas 		BUG_ON(ex.fe_len <= 0);
1751c9de560dSAlex Tomas 		BUG_ON(ex.fe_group != ac->ac_g_ex.fe_group);
1752c9de560dSAlex Tomas 		BUG_ON(ex.fe_start != ac->ac_g_ex.fe_start);
1753c9de560dSAlex Tomas 		ac->ac_found++;
1754c9de560dSAlex Tomas 		ac->ac_b_ex = ex;
1755c9de560dSAlex Tomas 		ext4_mb_use_best_found(ac, e4b);
1756c9de560dSAlex Tomas 	}
1757c9de560dSAlex Tomas 	ext4_unlock_group(ac->ac_sb, group);
1758c9de560dSAlex Tomas 	ext4_mb_release_desc(e4b);
1759c9de560dSAlex Tomas 
1760c9de560dSAlex Tomas 	return 0;
1761c9de560dSAlex Tomas }
1762c9de560dSAlex Tomas 
1763c9de560dSAlex Tomas /*
1764c9de560dSAlex Tomas  * The routine scans buddy structures (not bitmap!) from given order
1765c9de560dSAlex Tomas  * to max order and tries to find big enough chunk to satisfy the req
1766c9de560dSAlex Tomas  */
1767c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_simple_scan_group(struct ext4_allocation_context *ac,
1768c9de560dSAlex Tomas 					struct ext4_buddy *e4b)
1769c9de560dSAlex Tomas {
1770c9de560dSAlex Tomas 	struct super_block *sb = ac->ac_sb;
1771c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_group_info *grp = e4b->bd_info;
1772c9de560dSAlex Tomas 	void *buddy;
1773c9de560dSAlex Tomas 	int i;
1774c9de560dSAlex Tomas 	int k;
1775c9de560dSAlex Tomas 	int max;
1776c9de560dSAlex Tomas 
1777c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(ac->ac_2order <= 0);
1778c9de560dSAlex Tomas 	for (i = ac->ac_2order; i <= sb->s_blocksize_bits + 1; i++) {
1779c9de560dSAlex Tomas 		if (grp->bb_counters[i] == 0)
1780c9de560dSAlex Tomas 			continue;
1781c9de560dSAlex Tomas 
1782c9de560dSAlex Tomas 		buddy = mb_find_buddy(e4b, i, &max);
1783c9de560dSAlex Tomas 		BUG_ON(buddy == NULL);
1784c9de560dSAlex Tomas 
1785c9de560dSAlex Tomas 		k = ext4_find_next_zero_bit(buddy, max, 0);
1786c9de560dSAlex Tomas 		BUG_ON(k >= max);
1787c9de560dSAlex Tomas 
1788c9de560dSAlex Tomas 		ac->ac_found++;
1789c9de560dSAlex Tomas 
1790c9de560dSAlex Tomas 		ac->ac_b_ex.fe_len = 1 << i;
1791c9de560dSAlex Tomas 		ac->ac_b_ex.fe_start = k << i;
1792c9de560dSAlex Tomas 		ac->ac_b_ex.fe_group = e4b->bd_group;
1793c9de560dSAlex Tomas 
1794c9de560dSAlex Tomas 		ext4_mb_use_best_found(ac, e4b);
1795c9de560dSAlex Tomas 
1796c9de560dSAlex Tomas 		BUG_ON(ac->ac_b_ex.fe_len != ac->ac_g_ex.fe_len);
1797c9de560dSAlex Tomas 
1798c9de560dSAlex Tomas 		if (EXT4_SB(sb)->s_mb_stats)
1799c9de560dSAlex Tomas 			atomic_inc(&EXT4_SB(sb)->s_bal_2orders);
1800c9de560dSAlex Tomas 
1801c9de560dSAlex Tomas 		break;
1802c9de560dSAlex Tomas 	}
1803c9de560dSAlex Tomas }
1804c9de560dSAlex Tomas 
1805c9de560dSAlex Tomas /*
1806c9de560dSAlex Tomas  * The routine scans the group and measures all found extents.
1807c9de560dSAlex Tomas  * In order to optimize scanning, caller must pass number of
1808c9de560dSAlex Tomas  * free blocks in the group, so the routine can know upper limit.
1809c9de560dSAlex Tomas  */
1810c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_complex_scan_group(struct ext4_allocation_context *ac,
1811c9de560dSAlex Tomas 					struct ext4_buddy *e4b)
1812c9de560dSAlex Tomas {
1813c9de560dSAlex Tomas 	struct super_block *sb = ac->ac_sb;
1814c9de560dSAlex Tomas 	void *bitmap = EXT4_MB_BITMAP(e4b);
1815c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_free_extent ex;
1816c9de560dSAlex Tomas 	int i;
1817c9de560dSAlex Tomas 	int free;
1818c9de560dSAlex Tomas 
1819c9de560dSAlex Tomas 	free = e4b->bd_info->bb_free;
1820c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(free <= 0);
1821c9de560dSAlex Tomas 
1822c9de560dSAlex Tomas 	i = e4b->bd_info->bb_first_free;
1823c9de560dSAlex Tomas 
1824c9de560dSAlex Tomas 	while (free && ac->ac_status == AC_STATUS_CONTINUE) {
1825c9de560dSAlex Tomas 		i = ext4_find_next_zero_bit(bitmap,
1826c9de560dSAlex Tomas 						EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(sb), i);
1827c9de560dSAlex Tomas 		if (i >= EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(sb)) {
182826346ff6SAneesh Kumar K.V 			/*
1829e56eb659SAneesh Kumar K.V 			 * IF we have corrupt bitmap, we won't find any
183026346ff6SAneesh Kumar K.V 			 * free blocks even though group info says we
183126346ff6SAneesh Kumar K.V 			 * we have free blocks
183226346ff6SAneesh Kumar K.V 			 */
183326346ff6SAneesh Kumar K.V 			ext4_error(sb, __FUNCTION__, "%d free blocks as per "
183426346ff6SAneesh Kumar K.V 					"group info. But bitmap says 0\n",
183526346ff6SAneesh Kumar K.V 					free);
1836c9de560dSAlex Tomas 			break;
1837c9de560dSAlex Tomas 		}
1838c9de560dSAlex Tomas 
1839c9de560dSAlex Tomas 		mb_find_extent(e4b, 0, i, ac->ac_g_ex.fe_len, &ex);
1840c9de560dSAlex Tomas 		BUG_ON(ex.fe_len <= 0);
184126346ff6SAneesh Kumar K.V 		if (free < ex.fe_len) {
184226346ff6SAneesh Kumar K.V 			ext4_error(sb, __FUNCTION__, "%d free blocks as per "
184326346ff6SAneesh Kumar K.V 					"group info. But got %d blocks\n",
184426346ff6SAneesh Kumar K.V 					free, ex.fe_len);
1845e56eb659SAneesh Kumar K.V 			/*
1846e56eb659SAneesh Kumar K.V 			 * The number of free blocks differs. This mostly
1847e56eb659SAneesh Kumar K.V 			 * indicate that the bitmap is corrupt. So exit
1848e56eb659SAneesh Kumar K.V 			 * without claiming the space.
1849e56eb659SAneesh Kumar K.V 			 */
1850e56eb659SAneesh Kumar K.V 			break;
185126346ff6SAneesh Kumar K.V 		}
1852c9de560dSAlex Tomas 
1853c9de560dSAlex Tomas 		ext4_mb_measure_extent(ac, &ex, e4b);
1854c9de560dSAlex Tomas 
1855c9de560dSAlex Tomas 		i += ex.fe_len;
1856c9de560dSAlex Tomas 		free -= ex.fe_len;
1857c9de560dSAlex Tomas 	}
1858c9de560dSAlex Tomas 
1859c9de560dSAlex Tomas 	ext4_mb_check_limits(ac, e4b, 1);
1860c9de560dSAlex Tomas }
1861c9de560dSAlex Tomas 
1862c9de560dSAlex Tomas /*
1863c9de560dSAlex Tomas  * This is a special case for storages like raid5
1864c9de560dSAlex Tomas  * we try to find stripe-aligned chunks for stripe-size requests
1865c9de560dSAlex Tomas  * XXX should do so at least for multiples of stripe size as well
1866c9de560dSAlex Tomas  */
1867c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_scan_aligned(struct ext4_allocation_context *ac,
1868c9de560dSAlex Tomas 				 struct ext4_buddy *e4b)
1869c9de560dSAlex Tomas {
1870c9de560dSAlex Tomas 	struct super_block *sb = ac->ac_sb;
1871c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
1872c9de560dSAlex Tomas 	void *bitmap = EXT4_MB_BITMAP(e4b);
1873c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_free_extent ex;
1874c9de560dSAlex Tomas 	ext4_fsblk_t first_group_block;
1875c9de560dSAlex Tomas 	ext4_fsblk_t a;
1876c9de560dSAlex Tomas 	ext4_grpblk_t i;
1877c9de560dSAlex Tomas 	int max;
1878c9de560dSAlex Tomas 
1879c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(sbi->s_stripe == 0);
1880c9de560dSAlex Tomas 
1881c9de560dSAlex Tomas 	/* find first stripe-aligned block in group */
1882c9de560dSAlex Tomas 	first_group_block = e4b->bd_group * EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(sb)
1883c9de560dSAlex Tomas 		+ le32_to_cpu(sbi->s_es->s_first_data_block);
1884c9de560dSAlex Tomas 	a = first_group_block + sbi->s_stripe - 1;
1885c9de560dSAlex Tomas 	do_div(a, sbi->s_stripe);
1886c9de560dSAlex Tomas 	i = (a * sbi->s_stripe) - first_group_block;
1887c9de560dSAlex Tomas 
1888c9de560dSAlex Tomas 	while (i < EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(sb)) {
1889c9de560dSAlex Tomas 		if (!mb_test_bit(i, bitmap)) {
1890c9de560dSAlex Tomas 			max = mb_find_extent(e4b, 0, i, sbi->s_stripe, &ex);
1891c9de560dSAlex Tomas 			if (max >= sbi->s_stripe) {
1892c9de560dSAlex Tomas 				ac->ac_found++;
1893c9de560dSAlex Tomas 				ac->ac_b_ex = ex;
1894c9de560dSAlex Tomas 				ext4_mb_use_best_found(ac, e4b);
1895c9de560dSAlex Tomas 				break;
1896c9de560dSAlex Tomas 			}
1897c9de560dSAlex Tomas 		}
1898c9de560dSAlex Tomas 		i += sbi->s_stripe;
1899c9de560dSAlex Tomas 	}
1900c9de560dSAlex Tomas }
1901c9de560dSAlex Tomas 
1902c9de560dSAlex Tomas static int ext4_mb_good_group(struct ext4_allocation_context *ac,
1903c9de560dSAlex Tomas 				ext4_group_t group, int cr)
1904c9de560dSAlex Tomas {
1905c9de560dSAlex Tomas 	unsigned free, fragments;
1906c9de560dSAlex Tomas 	unsigned i, bits;
1907c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_group_desc *desc;
1908c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_group_info *grp = ext4_get_group_info(ac->ac_sb, group);
1909c9de560dSAlex Tomas 
1910c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(cr < 0 || cr >= 4);
1911c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(EXT4_MB_GRP_NEED_INIT(grp));
1912c9de560dSAlex Tomas 
1913c9de560dSAlex Tomas 	free = grp->bb_free;
1914c9de560dSAlex Tomas 	fragments = grp->bb_fragments;
1915c9de560dSAlex Tomas 	if (free == 0)
1916c9de560dSAlex Tomas 		return 0;
1917c9de560dSAlex Tomas 	if (fragments == 0)
1918c9de560dSAlex Tomas 		return 0;
1919c9de560dSAlex Tomas 
1920c9de560dSAlex Tomas 	switch (cr) {
1921c9de560dSAlex Tomas 	case 0:
1922c9de560dSAlex Tomas 		BUG_ON(ac->ac_2order == 0);
1923c9de560dSAlex Tomas 		/* If this group is uninitialized, skip it initially */
1924c9de560dSAlex Tomas 		desc = ext4_get_group_desc(ac->ac_sb, group, NULL);
1925c9de560dSAlex Tomas 		if (desc->bg_flags & cpu_to_le16(EXT4_BG_BLOCK_UNINIT))
1926c9de560dSAlex Tomas 			return 0;
1927c9de560dSAlex Tomas 
1928c9de560dSAlex Tomas 		bits = ac->ac_sb->s_blocksize_bits + 1;
1929c9de560dSAlex Tomas 		for (i = ac->ac_2order; i <= bits; i++)
1930c9de560dSAlex Tomas 			if (grp->bb_counters[i] > 0)
1931c9de560dSAlex Tomas 				return 1;
1932c9de560dSAlex Tomas 		break;
1933c9de560dSAlex Tomas 	case 1:
1934c9de560dSAlex Tomas 		if ((free / fragments) >= ac->ac_g_ex.fe_len)
1935c9de560dSAlex Tomas 			return 1;
1936c9de560dSAlex Tomas 		break;
1937c9de560dSAlex Tomas 	case 2:
1938c9de560dSAlex Tomas 		if (free >= ac->ac_g_ex.fe_len)
1939c9de560dSAlex Tomas 			return 1;
1940c9de560dSAlex Tomas 		break;
1941c9de560dSAlex Tomas 	case 3:
1942c9de560dSAlex Tomas 		return 1;
1943c9de560dSAlex Tomas 	default:
1944c9de560dSAlex Tomas 		BUG();
1945c9de560dSAlex Tomas 	}
1946c9de560dSAlex Tomas 
1947c9de560dSAlex Tomas 	return 0;
1948c9de560dSAlex Tomas }
1949c9de560dSAlex Tomas 
1950c9de560dSAlex Tomas static int ext4_mb_regular_allocator(struct ext4_allocation_context *ac)
1951c9de560dSAlex Tomas {
1952c9de560dSAlex Tomas 	ext4_group_t group;
1953c9de560dSAlex Tomas 	ext4_group_t i;
1954c9de560dSAlex Tomas 	int cr;
1955c9de560dSAlex Tomas 	int err = 0;
1956c9de560dSAlex Tomas 	int bsbits;
1957c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_sb_info *sbi;
1958c9de560dSAlex Tomas 	struct super_block *sb;
1959c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_buddy e4b;
1960c9de560dSAlex Tomas 	loff_t size, isize;
1961c9de560dSAlex Tomas 
1962c9de560dSAlex Tomas 	sb = ac->ac_sb;
1963c9de560dSAlex Tomas 	sbi = EXT4_SB(sb);
1964c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(ac->ac_status == AC_STATUS_FOUND);
1965c9de560dSAlex Tomas 
1966c9de560dSAlex Tomas 	/* first, try the goal */
1967c9de560dSAlex Tomas 	err = ext4_mb_find_by_goal(ac, &e4b);
1968c9de560dSAlex Tomas 	if (err || ac->ac_status == AC_STATUS_FOUND)
1969c9de560dSAlex Tomas 		goto out;
1970c9de560dSAlex Tomas 
1971c9de560dSAlex Tomas 	if (unlikely(ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_GOAL_ONLY))
1972c9de560dSAlex Tomas 		goto out;
1973c9de560dSAlex Tomas 
1974c9de560dSAlex Tomas 	/*
1975c9de560dSAlex Tomas 	 * ac->ac2_order is set only if the fe_len is a power of 2
1976c9de560dSAlex Tomas 	 * if ac2_order is set we also set criteria to 0 so that we
1977c9de560dSAlex Tomas 	 * try exact allocation using buddy.
1978c9de560dSAlex Tomas 	 */
1979c9de560dSAlex Tomas 	i = fls(ac->ac_g_ex.fe_len);
1980c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_2order = 0;
1981c9de560dSAlex Tomas 	/*
1982c9de560dSAlex Tomas 	 * We search using buddy data only if the order of the request
1983c9de560dSAlex Tomas 	 * is greater than equal to the sbi_s_mb_order2_reqs
1984c9de560dSAlex Tomas 	 * You can tune it via /proc/fs/ext4/<partition>/order2_req
1985c9de560dSAlex Tomas 	 */
1986c9de560dSAlex Tomas 	if (i >= sbi->s_mb_order2_reqs) {
1987c9de560dSAlex Tomas 		/*
1988c9de560dSAlex Tomas 		 * This should tell if fe_len is exactly power of 2
1989c9de560dSAlex Tomas 		 */
1990c9de560dSAlex Tomas 		if ((ac->ac_g_ex.fe_len & (~(1 << (i - 1)))) == 0)
1991c9de560dSAlex Tomas 			ac->ac_2order = i - 1;
1992c9de560dSAlex Tomas 	}
1993c9de560dSAlex Tomas 
1994c9de560dSAlex Tomas 	bsbits = ac->ac_sb->s_blocksize_bits;
1995c9de560dSAlex Tomas 	/* if stream allocation is enabled, use global goal */
1996c9de560dSAlex Tomas 	size = ac->ac_o_ex.fe_logical + ac->ac_o_ex.fe_len;
1997c9de560dSAlex Tomas 	isize = i_size_read(ac->ac_inode) >> bsbits;
1998c9de560dSAlex Tomas 	if (size < isize)
1999c9de560dSAlex Tomas 		size = isize;
2000c9de560dSAlex Tomas 
2001c9de560dSAlex Tomas 	if (size < sbi->s_mb_stream_request &&
2002c9de560dSAlex Tomas 			(ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_DATA)) {
2003c9de560dSAlex Tomas 		/* TBD: may be hot point */
2004c9de560dSAlex Tomas 		spin_lock(&sbi->s_md_lock);
2005c9de560dSAlex Tomas 		ac->ac_g_ex.fe_group = sbi->s_mb_last_group;
2006c9de560dSAlex Tomas 		ac->ac_g_ex.fe_start = sbi->s_mb_last_start;
2007c9de560dSAlex Tomas 		spin_unlock(&sbi->s_md_lock);
2008c9de560dSAlex Tomas 	}
2009c9de560dSAlex Tomas 
2010c9de560dSAlex Tomas 	/* searching for the right group start from the goal value specified */
2011c9de560dSAlex Tomas 	group = ac->ac_g_ex.fe_group;
2012c9de560dSAlex Tomas 
2013c9de560dSAlex Tomas 	/* Let's just scan groups to find more-less suitable blocks */
2014c9de560dSAlex Tomas 	cr = ac->ac_2order ? 0 : 1;
2015c9de560dSAlex Tomas 	/*
2016c9de560dSAlex Tomas 	 * cr == 0 try to get exact allocation,
2017c9de560dSAlex Tomas 	 * cr == 3  try to get anything
2018c9de560dSAlex Tomas 	 */
2019c9de560dSAlex Tomas repeat:
2020c9de560dSAlex Tomas 	for (; cr < 4 && ac->ac_status == AC_STATUS_CONTINUE; cr++) {
2021c9de560dSAlex Tomas 		ac->ac_criteria = cr;
2022c9de560dSAlex Tomas 		for (i = 0; i < EXT4_SB(sb)->s_groups_count; group++, i++) {
2023c9de560dSAlex Tomas 			struct ext4_group_info *grp;
2024c9de560dSAlex Tomas 			struct ext4_group_desc *desc;
2025c9de560dSAlex Tomas 
2026c9de560dSAlex Tomas 			if (group == EXT4_SB(sb)->s_groups_count)
2027c9de560dSAlex Tomas 				group = 0;
2028c9de560dSAlex Tomas 
2029c9de560dSAlex Tomas 			/* quick check to skip empty groups */
2030c9de560dSAlex Tomas 			grp = ext4_get_group_info(ac->ac_sb, group);
2031c9de560dSAlex Tomas 			if (grp->bb_free == 0)
2032c9de560dSAlex Tomas 				continue;
2033c9de560dSAlex Tomas 
2034c9de560dSAlex Tomas 			/*
2035c9de560dSAlex Tomas 			 * if the group is already init we check whether it is
2036c9de560dSAlex Tomas 			 * a good group and if not we don't load the buddy
2037c9de560dSAlex Tomas 			 */
2038c9de560dSAlex Tomas 			if (EXT4_MB_GRP_NEED_INIT(grp)) {
2039c9de560dSAlex Tomas 				/*
2040c9de560dSAlex Tomas 				 * we need full data about the group
2041c9de560dSAlex Tomas 				 * to make a good selection
2042c9de560dSAlex Tomas 				 */
2043c9de560dSAlex Tomas 				err = ext4_mb_load_buddy(sb, group, &e4b);
2044c9de560dSAlex Tomas 				if (err)
2045c9de560dSAlex Tomas 					goto out;
2046c9de560dSAlex Tomas 				ext4_mb_release_desc(&e4b);
2047c9de560dSAlex Tomas 			}
2048c9de560dSAlex Tomas 
2049c9de560dSAlex Tomas 			/*
2050c9de560dSAlex Tomas 			 * If the particular group doesn't satisfy our
2051c9de560dSAlex Tomas 			 * criteria we continue with the next group
2052c9de560dSAlex Tomas 			 */
2053c9de560dSAlex Tomas 			if (!ext4_mb_good_group(ac, group, cr))
2054c9de560dSAlex Tomas 				continue;
2055c9de560dSAlex Tomas 
2056c9de560dSAlex Tomas 			err = ext4_mb_load_buddy(sb, group, &e4b);
2057c9de560dSAlex Tomas 			if (err)
2058c9de560dSAlex Tomas 				goto out;
2059c9de560dSAlex Tomas 
2060c9de560dSAlex Tomas 			ext4_lock_group(sb, group);
2061c9de560dSAlex Tomas 			if (!ext4_mb_good_group(ac, group, cr)) {
2062c9de560dSAlex Tomas 				/* someone did allocation from this group */
2063c9de560dSAlex Tomas 				ext4_unlock_group(sb, group);
2064c9de560dSAlex Tomas 				ext4_mb_release_desc(&e4b);
2065c9de560dSAlex Tomas 				continue;
2066c9de560dSAlex Tomas 			}
2067c9de560dSAlex Tomas 
2068c9de560dSAlex Tomas 			ac->ac_groups_scanned++;
2069c9de560dSAlex Tomas 			desc = ext4_get_group_desc(sb, group, NULL);
2070c9de560dSAlex Tomas 			if (cr == 0 || (desc->bg_flags &
2071c9de560dSAlex Tomas 					cpu_to_le16(EXT4_BG_BLOCK_UNINIT) &&
2072c9de560dSAlex Tomas 					ac->ac_2order != 0))
2073c9de560dSAlex Tomas 				ext4_mb_simple_scan_group(ac, &e4b);
2074c9de560dSAlex Tomas 			else if (cr == 1 &&
2075c9de560dSAlex Tomas 					ac->ac_g_ex.fe_len == sbi->s_stripe)
2076c9de560dSAlex Tomas 				ext4_mb_scan_aligned(ac, &e4b);
2077c9de560dSAlex Tomas 			else
2078c9de560dSAlex Tomas 				ext4_mb_complex_scan_group(ac, &e4b);
2079c9de560dSAlex Tomas 
2080c9de560dSAlex Tomas 			ext4_unlock_group(sb, group);
2081c9de560dSAlex Tomas 			ext4_mb_release_desc(&e4b);
2082c9de560dSAlex Tomas 
2083c9de560dSAlex Tomas 			if (ac->ac_status != AC_STATUS_CONTINUE)
2084c9de560dSAlex Tomas 				break;
2085c9de560dSAlex Tomas 		}
2086c9de560dSAlex Tomas 	}
2087c9de560dSAlex Tomas 
2088c9de560dSAlex Tomas 	if (ac->ac_b_ex.fe_len > 0 && ac->ac_status != AC_STATUS_FOUND &&
2089c9de560dSAlex Tomas 	    !(ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_FIRST)) {
2090c9de560dSAlex Tomas 		/*
2091c9de560dSAlex Tomas 		 * We've been searching too long. Let's try to allocate
2092c9de560dSAlex Tomas 		 * the best chunk we've found so far
2093c9de560dSAlex Tomas 		 */
2094c9de560dSAlex Tomas 
2095c9de560dSAlex Tomas 		ext4_mb_try_best_found(ac, &e4b);
2096c9de560dSAlex Tomas 		if (ac->ac_status != AC_STATUS_FOUND) {
2097c9de560dSAlex Tomas 			/*
2098c9de560dSAlex Tomas 			 * Someone more lucky has already allocated it.
2099c9de560dSAlex Tomas 			 * The only thing we can do is just take first
2100c9de560dSAlex Tomas 			 * found block(s)
2101c9de560dSAlex Tomas 			printk(KERN_DEBUG "EXT4-fs: someone won our chunk\n");
2102c9de560dSAlex Tomas 			 */
2103c9de560dSAlex Tomas 			ac->ac_b_ex.fe_group = 0;
2104c9de560dSAlex Tomas 			ac->ac_b_ex.fe_start = 0;
2105c9de560dSAlex Tomas 			ac->ac_b_ex.fe_len = 0;
2106c9de560dSAlex Tomas 			ac->ac_status = AC_STATUS_CONTINUE;
2107c9de560dSAlex Tomas 			ac->ac_flags |= EXT4_MB_HINT_FIRST;
2108c9de560dSAlex Tomas 			cr = 3;
2109c9de560dSAlex Tomas 			atomic_inc(&sbi->s_mb_lost_chunks);
2110c9de560dSAlex Tomas 			goto repeat;
2111c9de560dSAlex Tomas 		}
2112c9de560dSAlex Tomas 	}
2113c9de560dSAlex Tomas out:
2114c9de560dSAlex Tomas 	return err;
2115c9de560dSAlex Tomas }
2116c9de560dSAlex Tomas 
2117c9de560dSAlex Tomas #ifdef EXT4_MB_HISTORY
2118c9de560dSAlex Tomas struct ext4_mb_proc_session {
2119c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_mb_history *history;
2120c9de560dSAlex Tomas 	struct super_block *sb;
2121c9de560dSAlex Tomas 	int start;
2122c9de560dSAlex Tomas 	int max;
2123c9de560dSAlex Tomas };
2124c9de560dSAlex Tomas 
2125c9de560dSAlex Tomas static void *ext4_mb_history_skip_empty(struct ext4_mb_proc_session *s,
2126c9de560dSAlex Tomas 					struct ext4_mb_history *hs,
2127c9de560dSAlex Tomas 					int first)
2128c9de560dSAlex Tomas {
2129c9de560dSAlex Tomas 	if (hs == s->history + s->max)
2130c9de560dSAlex Tomas 		hs = s->history;
2131c9de560dSAlex Tomas 	if (!first && hs == s->history + s->start)
2132c9de560dSAlex Tomas 		return NULL;
2133c9de560dSAlex Tomas 	while (hs->orig.fe_len == 0) {
2134c9de560dSAlex Tomas 		hs++;
2135c9de560dSAlex Tomas 		if (hs == s->history + s->max)
2136c9de560dSAlex Tomas 			hs = s->history;
2137c9de560dSAlex Tomas 		if (hs == s->history + s->start)
2138c9de560dSAlex Tomas 			return NULL;
2139c9de560dSAlex Tomas 	}
2140c9de560dSAlex Tomas 	return hs;
2141c9de560dSAlex Tomas }
2142c9de560dSAlex Tomas 
2143c9de560dSAlex Tomas static void *ext4_mb_seq_history_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos)
2144c9de560dSAlex Tomas {
2145c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_mb_proc_session *s = seq->private;
2146c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_mb_history *hs;
2147c9de560dSAlex Tomas 	int l = *pos;
2148c9de560dSAlex Tomas 
2149c9de560dSAlex Tomas 	if (l == 0)
2150c9de560dSAlex Tomas 		return SEQ_START_TOKEN;
2151c9de560dSAlex Tomas 	hs = ext4_mb_history_skip_empty(s, s->history + s->start, 1);
2152c9de560dSAlex Tomas 	if (!hs)
2153c9de560dSAlex Tomas 		return NULL;
2154c9de560dSAlex Tomas 	while (--l && (hs = ext4_mb_history_skip_empty(s, ++hs, 0)) != NULL);
2155c9de560dSAlex Tomas 	return hs;
2156c9de560dSAlex Tomas }
2157c9de560dSAlex Tomas 
2158c9de560dSAlex Tomas static void *ext4_mb_seq_history_next(struct seq_file *seq, void *v,
2159c9de560dSAlex Tomas 				      loff_t *pos)
2160c9de560dSAlex Tomas {
2161c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_mb_proc_session *s = seq->private;
2162c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_mb_history *hs = v;
2163c9de560dSAlex Tomas 
2164c9de560dSAlex Tomas 	++*pos;
2165c9de560dSAlex Tomas 	if (v == SEQ_START_TOKEN)
2166c9de560dSAlex Tomas 		return ext4_mb_history_skip_empty(s, s->history + s->start, 1);
2167c9de560dSAlex Tomas 	else
2168c9de560dSAlex Tomas 		return ext4_mb_history_skip_empty(s, ++hs, 0);
2169c9de560dSAlex Tomas }
2170c9de560dSAlex Tomas 
2171c9de560dSAlex Tomas static int ext4_mb_seq_history_show(struct seq_file *seq, void *v)
2172c9de560dSAlex Tomas {
2173c9de560dSAlex Tomas 	char buf[25], buf2[25], buf3[25], *fmt;
2174c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_mb_history *hs = v;
2175c9de560dSAlex Tomas 
2176c9de560dSAlex Tomas 	if (v == SEQ_START_TOKEN) {
2177c9de560dSAlex Tomas 		seq_printf(seq, "%-5s %-8s %-23s %-23s %-23s %-5s "
2178c9de560dSAlex Tomas 				"%-5s %-2s %-5s %-5s %-5s %-6s\n",
2179c9de560dSAlex Tomas 			  "pid", "inode", "original", "goal", "result", "found",
2180c9de560dSAlex Tomas 			   "grps", "cr", "flags", "merge", "tail", "broken");
2181c9de560dSAlex Tomas 		return 0;
2182c9de560dSAlex Tomas 	}
2183c9de560dSAlex Tomas 
2184c9de560dSAlex Tomas 	if (hs->op == EXT4_MB_HISTORY_ALLOC) {
2185c9de560dSAlex Tomas 		fmt = "%-5u %-8u %-23s %-23s %-23s %-5u %-5u %-2u "
2186c9de560dSAlex Tomas 			"%-5u %-5s %-5u %-6u\n";
2187c9de560dSAlex Tomas 		sprintf(buf2, "%lu/%d/%u@%u", hs->result.fe_group,
2188c9de560dSAlex Tomas 			hs->result.fe_start, hs->result.fe_len,
2189c9de560dSAlex Tomas 			hs->result.fe_logical);
2190c9de560dSAlex Tomas 		sprintf(buf, "%lu/%d/%u@%u", hs->orig.fe_group,
2191c9de560dSAlex Tomas 			hs->orig.fe_start, hs->orig.fe_len,
2192c9de560dSAlex Tomas 			hs->orig.fe_logical);
2193c9de560dSAlex Tomas 		sprintf(buf3, "%lu/%d/%u@%u", hs->goal.fe_group,
2194c9de560dSAlex Tomas 			hs->goal.fe_start, hs->goal.fe_len,
2195c9de560dSAlex Tomas 			hs->goal.fe_logical);
2196c9de560dSAlex Tomas 		seq_printf(seq, fmt, hs->pid, hs->ino, buf, buf3, buf2,
2197c9de560dSAlex Tomas 				hs->found, hs->groups, hs->cr, hs->flags,
2198c9de560dSAlex Tomas 				hs->merged ? "M" : "", hs->tail,
2199c9de560dSAlex Tomas 				hs->buddy ? 1 << hs->buddy : 0);
2200c9de560dSAlex Tomas 	} else if (hs->op == EXT4_MB_HISTORY_PREALLOC) {
2201c9de560dSAlex Tomas 		fmt = "%-5u %-8u %-23s %-23s %-23s\n";
2202c9de560dSAlex Tomas 		sprintf(buf2, "%lu/%d/%u@%u", hs->result.fe_group,
2203c9de560dSAlex Tomas 			hs->result.fe_start, hs->result.fe_len,
2204c9de560dSAlex Tomas 			hs->result.fe_logical);
2205c9de560dSAlex Tomas 		sprintf(buf, "%lu/%d/%u@%u", hs->orig.fe_group,
2206c9de560dSAlex Tomas 			hs->orig.fe_start, hs->orig.fe_len,
2207c9de560dSAlex Tomas 			hs->orig.fe_logical);
2208c9de560dSAlex Tomas 		seq_printf(seq, fmt, hs->pid, hs->ino, buf, "", buf2);
2209c9de560dSAlex Tomas 	} else if (hs->op == EXT4_MB_HISTORY_DISCARD) {
2210c9de560dSAlex Tomas 		sprintf(buf2, "%lu/%d/%u", hs->result.fe_group,
2211c9de560dSAlex Tomas 			hs->result.fe_start, hs->result.fe_len);
2212c9de560dSAlex Tomas 		seq_printf(seq, "%-5u %-8u %-23s discard\n",
2213c9de560dSAlex Tomas 				hs->pid, hs->ino, buf2);
2214c9de560dSAlex Tomas 	} else if (hs->op == EXT4_MB_HISTORY_FREE) {
2215c9de560dSAlex Tomas 		sprintf(buf2, "%lu/%d/%u", hs->result.fe_group,
2216c9de560dSAlex Tomas 			hs->result.fe_start, hs->result.fe_len);
2217c9de560dSAlex Tomas 		seq_printf(seq, "%-5u %-8u %-23s free\n",
2218c9de560dSAlex Tomas 				hs->pid, hs->ino, buf2);
2219c9de560dSAlex Tomas 	}
2220c9de560dSAlex Tomas 	return 0;
2221c9de560dSAlex Tomas }
2222c9de560dSAlex Tomas 
2223c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_seq_history_stop(struct seq_file *seq, void *v)
2224c9de560dSAlex Tomas {
2225c9de560dSAlex Tomas }
2226c9de560dSAlex Tomas 
2227c9de560dSAlex Tomas static struct seq_operations ext4_mb_seq_history_ops = {
2228c9de560dSAlex Tomas 	.start  = ext4_mb_seq_history_start,
2229c9de560dSAlex Tomas 	.next   = ext4_mb_seq_history_next,
2230c9de560dSAlex Tomas 	.stop   = ext4_mb_seq_history_stop,
2231c9de560dSAlex Tomas 	.show   = ext4_mb_seq_history_show,
2232c9de560dSAlex Tomas };
2233c9de560dSAlex Tomas 
2234c9de560dSAlex Tomas static int ext4_mb_seq_history_open(struct inode *inode, struct file *file)
2235c9de560dSAlex Tomas {
2236c9de560dSAlex Tomas 	struct super_block *sb = PDE(inode)->data;
2237c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
2238c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_mb_proc_session *s;
2239c9de560dSAlex Tomas 	int rc;
2240c9de560dSAlex Tomas 	int size;
2241c9de560dSAlex Tomas 
2242c9de560dSAlex Tomas 	s = kmalloc(sizeof(*s), GFP_KERNEL);
2243c9de560dSAlex Tomas 	if (s == NULL)
2244c9de560dSAlex Tomas 		return -ENOMEM;
2245c9de560dSAlex Tomas 	s->sb = sb;
2246c9de560dSAlex Tomas 	size = sizeof(struct ext4_mb_history) * sbi->s_mb_history_max;
2247c9de560dSAlex Tomas 	s->history = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
2248c9de560dSAlex Tomas 	if (s->history == NULL) {
2249c9de560dSAlex Tomas 		kfree(s);
2250c9de560dSAlex Tomas 		return -ENOMEM;
2251c9de560dSAlex Tomas 	}
2252c9de560dSAlex Tomas 
2253c9de560dSAlex Tomas 	spin_lock(&sbi->s_mb_history_lock);
2254c9de560dSAlex Tomas 	memcpy(s->history, sbi->s_mb_history, size);
2255c9de560dSAlex Tomas 	s->max = sbi->s_mb_history_max;
2256c9de560dSAlex Tomas 	s->start = sbi->s_mb_history_cur % s->max;
2257c9de560dSAlex Tomas 	spin_unlock(&sbi->s_mb_history_lock);
2258c9de560dSAlex Tomas 
2259c9de560dSAlex Tomas 	rc = seq_open(file, &ext4_mb_seq_history_ops);
2260c9de560dSAlex Tomas 	if (rc == 0) {
2261c9de560dSAlex Tomas 		struct seq_file *m = (struct seq_file *)file->private_data;
2262c9de560dSAlex Tomas 		m->private = s;
2263c9de560dSAlex Tomas 	} else {
2264c9de560dSAlex Tomas 		kfree(s->history);
2265c9de560dSAlex Tomas 		kfree(s);
2266c9de560dSAlex Tomas 	}
2267c9de560dSAlex Tomas 	return rc;
2268c9de560dSAlex Tomas 
2269c9de560dSAlex Tomas }
2270c9de560dSAlex Tomas 
2271c9de560dSAlex Tomas static int ext4_mb_seq_history_release(struct inode *inode, struct file *file)
2272c9de560dSAlex Tomas {
2273c9de560dSAlex Tomas 	struct seq_file *seq = (struct seq_file *)file->private_data;
2274c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_mb_proc_session *s = seq->private;
2275c9de560dSAlex Tomas 	kfree(s->history);
2276c9de560dSAlex Tomas 	kfree(s);
2277c9de560dSAlex Tomas 	return seq_release(inode, file);
2278c9de560dSAlex Tomas }
2279c9de560dSAlex Tomas 
2280c9de560dSAlex Tomas static ssize_t ext4_mb_seq_history_write(struct file *file,
2281c9de560dSAlex Tomas 				const char __user *buffer,
2282c9de560dSAlex Tomas 				size_t count, loff_t *ppos)
2283c9de560dSAlex Tomas {
2284c9de560dSAlex Tomas 	struct seq_file *seq = (struct seq_file *)file->private_data;
2285c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_mb_proc_session *s = seq->private;
2286c9de560dSAlex Tomas 	struct super_block *sb = s->sb;
2287c9de560dSAlex Tomas 	char str[32];
2288c9de560dSAlex Tomas 	int value;
2289c9de560dSAlex Tomas 
2290c9de560dSAlex Tomas 	if (count >= sizeof(str)) {
2291c9de560dSAlex Tomas 		printk(KERN_ERR "EXT4-fs: %s string too long, max %u bytes\n",
2292c9de560dSAlex Tomas 				"mb_history", (int)sizeof(str));
2293c9de560dSAlex Tomas 		return -EOVERFLOW;
2294c9de560dSAlex Tomas 	}
2295c9de560dSAlex Tomas 
2296c9de560dSAlex Tomas 	if (copy_from_user(str, buffer, count))
2297c9de560dSAlex Tomas 		return -EFAULT;
2298c9de560dSAlex Tomas 
2299c9de560dSAlex Tomas 	value = simple_strtol(str, NULL, 0);
2300c9de560dSAlex Tomas 	if (value < 0)
2301c9de560dSAlex Tomas 		return -ERANGE;
2302c9de560dSAlex Tomas 	EXT4_SB(sb)->s_mb_history_filter = value;
2303c9de560dSAlex Tomas 
2304c9de560dSAlex Tomas 	return count;
2305c9de560dSAlex Tomas }
2306c9de560dSAlex Tomas 
2307c9de560dSAlex Tomas static struct file_operations ext4_mb_seq_history_fops = {
2308c9de560dSAlex Tomas 	.owner		= THIS_MODULE,
2309c9de560dSAlex Tomas 	.open		= ext4_mb_seq_history_open,
2310c9de560dSAlex Tomas 	.read		= seq_read,
2311c9de560dSAlex Tomas 	.write		= ext4_mb_seq_history_write,
2312c9de560dSAlex Tomas 	.llseek		= seq_lseek,
2313c9de560dSAlex Tomas 	.release	= ext4_mb_seq_history_release,
2314c9de560dSAlex Tomas };
2315c9de560dSAlex Tomas 
2316c9de560dSAlex Tomas static void *ext4_mb_seq_groups_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos)
2317c9de560dSAlex Tomas {
2318c9de560dSAlex Tomas 	struct super_block *sb = seq->private;
2319c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
2320c9de560dSAlex Tomas 	ext4_group_t group;
2321c9de560dSAlex Tomas 
2322c9de560dSAlex Tomas 	if (*pos < 0 || *pos >= sbi->s_groups_count)
2323c9de560dSAlex Tomas 		return NULL;
2324c9de560dSAlex Tomas 
2325c9de560dSAlex Tomas 	group = *pos + 1;
2326c9de560dSAlex Tomas 	return (void *) group;
2327c9de560dSAlex Tomas }
2328c9de560dSAlex Tomas 
2329c9de560dSAlex Tomas static void *ext4_mb_seq_groups_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *pos)
2330c9de560dSAlex Tomas {
2331c9de560dSAlex Tomas 	struct super_block *sb = seq->private;
2332c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
2333c9de560dSAlex Tomas 	ext4_group_t group;
2334c9de560dSAlex Tomas 
2335c9de560dSAlex Tomas 	++*pos;
2336c9de560dSAlex Tomas 	if (*pos < 0 || *pos >= sbi->s_groups_count)
2337c9de560dSAlex Tomas 		return NULL;
2338c9de560dSAlex Tomas 	group = *pos + 1;
2339c9de560dSAlex Tomas 	return (void *) group;;
2340c9de560dSAlex Tomas }
2341c9de560dSAlex Tomas 
2342c9de560dSAlex Tomas static int ext4_mb_seq_groups_show(struct seq_file *seq, void *v)
2343c9de560dSAlex Tomas {
2344c9de560dSAlex Tomas 	struct super_block *sb = seq->private;
2345c9de560dSAlex Tomas 	long group = (long) v;
2346c9de560dSAlex Tomas 	int i;
2347c9de560dSAlex Tomas 	int err;
2348c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_buddy e4b;
2349c9de560dSAlex Tomas 	struct sg {
2350c9de560dSAlex Tomas 		struct ext4_group_info info;
2351c9de560dSAlex Tomas 		unsigned short counters[16];
2352c9de560dSAlex Tomas 	} sg;
2353c9de560dSAlex Tomas 
2354c9de560dSAlex Tomas 	group--;
2355c9de560dSAlex Tomas 	if (group == 0)
2356c9de560dSAlex Tomas 		seq_printf(seq, "#%-5s: %-5s %-5s %-5s "
2357c9de560dSAlex Tomas 				"[ %-5s %-5s %-5s %-5s %-5s %-5s %-5s "
2358c9de560dSAlex Tomas 				  "%-5s %-5s %-5s %-5s %-5s %-5s %-5s ]\n",
2359c9de560dSAlex Tomas 			   "group", "free", "frags", "first",
2360c9de560dSAlex Tomas 			   "2^0", "2^1", "2^2", "2^3", "2^4", "2^5", "2^6",
2361c9de560dSAlex Tomas 			   "2^7", "2^8", "2^9", "2^10", "2^11", "2^12", "2^13");
2362c9de560dSAlex Tomas 
2363c9de560dSAlex Tomas 	i = (sb->s_blocksize_bits + 2) * sizeof(sg.info.bb_counters[0]) +
2364c9de560dSAlex Tomas 		sizeof(struct ext4_group_info);
2365c9de560dSAlex Tomas 	err = ext4_mb_load_buddy(sb, group, &e4b);
2366c9de560dSAlex Tomas 	if (err) {
2367c9de560dSAlex Tomas 		seq_printf(seq, "#%-5lu: I/O error\n", group);
2368c9de560dSAlex Tomas 		return 0;
2369c9de560dSAlex Tomas 	}
2370c9de560dSAlex Tomas 	ext4_lock_group(sb, group);
2371c9de560dSAlex Tomas 	memcpy(&sg, ext4_get_group_info(sb, group), i);
2372c9de560dSAlex Tomas 	ext4_unlock_group(sb, group);
2373c9de560dSAlex Tomas 	ext4_mb_release_desc(&e4b);
2374c9de560dSAlex Tomas 
2375c9de560dSAlex Tomas 	seq_printf(seq, "#%-5lu: %-5u %-5u %-5u [", group, sg.info.bb_free,
2376c9de560dSAlex Tomas 			sg.info.bb_fragments, sg.info.bb_first_free);
2377c9de560dSAlex Tomas 	for (i = 0; i <= 13; i++)
2378c9de560dSAlex Tomas 		seq_printf(seq, " %-5u", i <= sb->s_blocksize_bits + 1 ?
2379c9de560dSAlex Tomas 				sg.info.bb_counters[i] : 0);
2380c9de560dSAlex Tomas 	seq_printf(seq, " ]\n");
2381c9de560dSAlex Tomas 
2382c9de560dSAlex Tomas 	return 0;
2383c9de560dSAlex Tomas }
2384c9de560dSAlex Tomas 
2385c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_seq_groups_stop(struct seq_file *seq, void *v)
2386c9de560dSAlex Tomas {
2387c9de560dSAlex Tomas }
2388c9de560dSAlex Tomas 
2389c9de560dSAlex Tomas static struct seq_operations ext4_mb_seq_groups_ops = {
2390c9de560dSAlex Tomas 	.start  = ext4_mb_seq_groups_start,
2391c9de560dSAlex Tomas 	.next   = ext4_mb_seq_groups_next,
2392c9de560dSAlex Tomas 	.stop   = ext4_mb_seq_groups_stop,
2393c9de560dSAlex Tomas 	.show   = ext4_mb_seq_groups_show,
2394c9de560dSAlex Tomas };
2395c9de560dSAlex Tomas 
2396c9de560dSAlex Tomas static int ext4_mb_seq_groups_open(struct inode *inode, struct file *file)
2397c9de560dSAlex Tomas {
2398c9de560dSAlex Tomas 	struct super_block *sb = PDE(inode)->data;
2399c9de560dSAlex Tomas 	int rc;
2400c9de560dSAlex Tomas 
2401c9de560dSAlex Tomas 	rc = seq_open(file, &ext4_mb_seq_groups_ops);
2402c9de560dSAlex Tomas 	if (rc == 0) {
2403c9de560dSAlex Tomas 		struct seq_file *m = (struct seq_file *)file->private_data;
2404c9de560dSAlex Tomas 		m->private = sb;
2405c9de560dSAlex Tomas 	}
2406c9de560dSAlex Tomas 	return rc;
2407c9de560dSAlex Tomas 
2408c9de560dSAlex Tomas }
2409c9de560dSAlex Tomas 
2410c9de560dSAlex Tomas static struct file_operations ext4_mb_seq_groups_fops = {
2411c9de560dSAlex Tomas 	.owner		= THIS_MODULE,
2412c9de560dSAlex Tomas 	.open		= ext4_mb_seq_groups_open,
2413c9de560dSAlex Tomas 	.read		= seq_read,
2414c9de560dSAlex Tomas 	.llseek		= seq_lseek,
2415c9de560dSAlex Tomas 	.release	= seq_release,
2416c9de560dSAlex Tomas };
2417c9de560dSAlex Tomas 
2418c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_history_release(struct super_block *sb)
2419c9de560dSAlex Tomas {
2420c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
2421c9de560dSAlex Tomas 
2422c9de560dSAlex Tomas 	remove_proc_entry("mb_groups", sbi->s_mb_proc);
2423c9de560dSAlex Tomas 	remove_proc_entry("mb_history", sbi->s_mb_proc);
2424c9de560dSAlex Tomas 
2425c9de560dSAlex Tomas 	kfree(sbi->s_mb_history);
2426c9de560dSAlex Tomas }
2427c9de560dSAlex Tomas 
2428c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_history_init(struct super_block *sb)
2429c9de560dSAlex Tomas {
2430c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
2431c9de560dSAlex Tomas 	int i;
2432c9de560dSAlex Tomas 
2433c9de560dSAlex Tomas 	if (sbi->s_mb_proc != NULL) {
2434c9de560dSAlex Tomas 		struct proc_dir_entry *p;
2435c9de560dSAlex Tomas 		p = create_proc_entry("mb_history", S_IRUGO, sbi->s_mb_proc);
2436c9de560dSAlex Tomas 		if (p) {
2437c9de560dSAlex Tomas 			p->proc_fops = &ext4_mb_seq_history_fops;
2438c9de560dSAlex Tomas 			p->data = sb;
2439c9de560dSAlex Tomas 		}
2440c9de560dSAlex Tomas 		p = create_proc_entry("mb_groups", S_IRUGO, sbi->s_mb_proc);
2441c9de560dSAlex Tomas 		if (p) {
2442c9de560dSAlex Tomas 			p->proc_fops = &ext4_mb_seq_groups_fops;
2443c9de560dSAlex Tomas 			p->data = sb;
2444c9de560dSAlex Tomas 		}
2445c9de560dSAlex Tomas 	}
2446c9de560dSAlex Tomas 
2447c9de560dSAlex Tomas 	sbi->s_mb_history_max = 1000;
2448c9de560dSAlex Tomas 	sbi->s_mb_history_cur = 0;
2449c9de560dSAlex Tomas 	spin_lock_init(&sbi->s_mb_history_lock);
2450c9de560dSAlex Tomas 	i = sbi->s_mb_history_max * sizeof(struct ext4_mb_history);
2451c9de560dSAlex Tomas 	sbi->s_mb_history = kmalloc(i, GFP_KERNEL);
2452c9de560dSAlex Tomas 	if (likely(sbi->s_mb_history != NULL))
2453c9de560dSAlex Tomas 		memset(sbi->s_mb_history, 0, i);
2454c9de560dSAlex Tomas 	/* if we can't allocate history, then we simple won't use it */
2455c9de560dSAlex Tomas }
2456c9de560dSAlex Tomas 
2457c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_store_history(struct ext4_allocation_context *ac)
2458c9de560dSAlex Tomas {
2459c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(ac->ac_sb);
2460c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_mb_history h;
2461c9de560dSAlex Tomas 
2462c9de560dSAlex Tomas 	if (unlikely(sbi->s_mb_history == NULL))
2463c9de560dSAlex Tomas 		return;
2464c9de560dSAlex Tomas 
2465c9de560dSAlex Tomas 	if (!(ac->ac_op & sbi->s_mb_history_filter))
2466c9de560dSAlex Tomas 		return;
2467c9de560dSAlex Tomas 
2468c9de560dSAlex Tomas 	h.op = ac->ac_op;
2469c9de560dSAlex Tomas 	h.pid = current->pid;
2470c9de560dSAlex Tomas 	h.ino = ac->ac_inode ? ac->ac_inode->i_ino : 0;
2471c9de560dSAlex Tomas 	h.orig = ac->ac_o_ex;
2472c9de560dSAlex Tomas 	h.result = ac->ac_b_ex;
2473c9de560dSAlex Tomas 	h.flags = ac->ac_flags;
2474c9de560dSAlex Tomas 	h.found = ac->ac_found;
2475c9de560dSAlex Tomas 	h.groups = ac->ac_groups_scanned;
2476c9de560dSAlex Tomas 	h.cr = ac->ac_criteria;
2477c9de560dSAlex Tomas 	h.tail = ac->ac_tail;
2478c9de560dSAlex Tomas 	h.buddy = ac->ac_buddy;
2479c9de560dSAlex Tomas 	h.merged = 0;
2480c9de560dSAlex Tomas 	if (ac->ac_op == EXT4_MB_HISTORY_ALLOC) {
2481c9de560dSAlex Tomas 		if (ac->ac_g_ex.fe_start == ac->ac_b_ex.fe_start &&
2482c9de560dSAlex Tomas 				ac->ac_g_ex.fe_group == ac->ac_b_ex.fe_group)
2483c9de560dSAlex Tomas 			h.merged = 1;
2484c9de560dSAlex Tomas 		h.goal = ac->ac_g_ex;
2485c9de560dSAlex Tomas 		h.result = ac->ac_f_ex;
2486c9de560dSAlex Tomas 	}
2487c9de560dSAlex Tomas 
2488c9de560dSAlex Tomas 	spin_lock(&sbi->s_mb_history_lock);
2489c9de560dSAlex Tomas 	memcpy(sbi->s_mb_history + sbi->s_mb_history_cur, &h, sizeof(h));
2490c9de560dSAlex Tomas 	if (++sbi->s_mb_history_cur >= sbi->s_mb_history_max)
2491c9de560dSAlex Tomas 		sbi->s_mb_history_cur = 0;
2492c9de560dSAlex Tomas 	spin_unlock(&sbi->s_mb_history_lock);
2493c9de560dSAlex Tomas }
2494c9de560dSAlex Tomas 
2495c9de560dSAlex Tomas #else
2496c9de560dSAlex Tomas #define ext4_mb_history_release(sb)
2497c9de560dSAlex Tomas #define ext4_mb_history_init(sb)
2498c9de560dSAlex Tomas #endif
2499c9de560dSAlex Tomas 
2500c9de560dSAlex Tomas static int ext4_mb_init_backend(struct super_block *sb)
2501c9de560dSAlex Tomas {
2502c9de560dSAlex Tomas 	ext4_group_t i;
2503c9de560dSAlex Tomas 	int j, len, metalen;
2504c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
2505c9de560dSAlex Tomas 	int num_meta_group_infos =
2506c9de560dSAlex Tomas 		(sbi->s_groups_count + EXT4_DESC_PER_BLOCK(sb) - 1) >>
2507c9de560dSAlex Tomas 			EXT4_DESC_PER_BLOCK_BITS(sb);
2508c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_group_info **meta_group_info;
2509c9de560dSAlex Tomas 
2510c9de560dSAlex Tomas 	/* An 8TB filesystem with 64-bit pointers requires a 4096 byte
2511c9de560dSAlex Tomas 	 * kmalloc. A 128kb malloc should suffice for a 256TB filesystem.
2512c9de560dSAlex Tomas 	 * So a two level scheme suffices for now. */
2513c9de560dSAlex Tomas 	sbi->s_group_info = kmalloc(sizeof(*sbi->s_group_info) *
2514c9de560dSAlex Tomas 				    num_meta_group_infos, GFP_KERNEL);
2515c9de560dSAlex Tomas 	if (sbi->s_group_info == NULL) {
2516c9de560dSAlex Tomas 		printk(KERN_ERR "EXT4-fs: can't allocate buddy meta group\n");
2517c9de560dSAlex Tomas 		return -ENOMEM;
2518c9de560dSAlex Tomas 	}
2519c9de560dSAlex Tomas 	sbi->s_buddy_cache = new_inode(sb);
2520c9de560dSAlex Tomas 	if (sbi->s_buddy_cache == NULL) {
2521c9de560dSAlex Tomas 		printk(KERN_ERR "EXT4-fs: can't get new inode\n");
2522c9de560dSAlex Tomas 		goto err_freesgi;
2523c9de560dSAlex Tomas 	}
2524c9de560dSAlex Tomas 	EXT4_I(sbi->s_buddy_cache)->i_disksize = 0;
2525c9de560dSAlex Tomas 
2526c9de560dSAlex Tomas 	metalen = sizeof(*meta_group_info) << EXT4_DESC_PER_BLOCK_BITS(sb);
2527c9de560dSAlex Tomas 	for (i = 0; i < num_meta_group_infos; i++) {
2528c9de560dSAlex Tomas 		if ((i + 1) == num_meta_group_infos)
2529c9de560dSAlex Tomas 			metalen = sizeof(*meta_group_info) *
2530c9de560dSAlex Tomas 				(sbi->s_groups_count -
2531c9de560dSAlex Tomas 					(i << EXT4_DESC_PER_BLOCK_BITS(sb)));
2532c9de560dSAlex Tomas 		meta_group_info = kmalloc(metalen, GFP_KERNEL);
2533c9de560dSAlex Tomas 		if (meta_group_info == NULL) {
2534c9de560dSAlex Tomas 			printk(KERN_ERR "EXT4-fs: can't allocate mem for a "
2535c9de560dSAlex Tomas 			       "buddy group\n");
2536c9de560dSAlex Tomas 			goto err_freemeta;
2537c9de560dSAlex Tomas 		}
2538c9de560dSAlex Tomas 		sbi->s_group_info[i] = meta_group_info;
2539c9de560dSAlex Tomas 	}
2540c9de560dSAlex Tomas 
2541c9de560dSAlex Tomas 	/*
2542c9de560dSAlex Tomas 	 * calculate needed size. if change bb_counters size,
2543c9de560dSAlex Tomas 	 * don't forget about ext4_mb_generate_buddy()
2544c9de560dSAlex Tomas 	 */
2545c9de560dSAlex Tomas 	len = sizeof(struct ext4_group_info);
2546c9de560dSAlex Tomas 	len += sizeof(unsigned short) * (sb->s_blocksize_bits + 2);
2547c9de560dSAlex Tomas 	for (i = 0; i < sbi->s_groups_count; i++) {
2548c9de560dSAlex Tomas 		struct ext4_group_desc *desc;
2549c9de560dSAlex Tomas 
2550c9de560dSAlex Tomas 		meta_group_info =
2551c9de560dSAlex Tomas 			sbi->s_group_info[i >> EXT4_DESC_PER_BLOCK_BITS(sb)];
2552c9de560dSAlex Tomas 		j = i & (EXT4_DESC_PER_BLOCK(sb) - 1);
2553c9de560dSAlex Tomas 
2554c9de560dSAlex Tomas 		meta_group_info[j] = kzalloc(len, GFP_KERNEL);
2555c9de560dSAlex Tomas 		if (meta_group_info[j] == NULL) {
2556c9de560dSAlex Tomas 			printk(KERN_ERR "EXT4-fs: can't allocate buddy mem\n");
2557c9de560dSAlex Tomas 			i--;
2558c9de560dSAlex Tomas 			goto err_freebuddy;
2559c9de560dSAlex Tomas 		}
2560c9de560dSAlex Tomas 		desc = ext4_get_group_desc(sb, i, NULL);
2561c9de560dSAlex Tomas 		if (desc == NULL) {
2562c9de560dSAlex Tomas 			printk(KERN_ERR
2563c9de560dSAlex Tomas 				"EXT4-fs: can't read descriptor %lu\n", i);
2564c9de560dSAlex Tomas 			goto err_freebuddy;
2565c9de560dSAlex Tomas 		}
2566c9de560dSAlex Tomas 		memset(meta_group_info[j], 0, len);
2567c9de560dSAlex Tomas 		set_bit(EXT4_GROUP_INFO_NEED_INIT_BIT,
2568c9de560dSAlex Tomas 			&(meta_group_info[j]->bb_state));
2569c9de560dSAlex Tomas 
2570c9de560dSAlex Tomas 		/*
2571c9de560dSAlex Tomas 		 * initialize bb_free to be able to skip
2572c9de560dSAlex Tomas 		 * empty groups without initialization
2573c9de560dSAlex Tomas 		 */
2574c9de560dSAlex Tomas 		if (desc->bg_flags & cpu_to_le16(EXT4_BG_BLOCK_UNINIT)) {
2575c9de560dSAlex Tomas 			meta_group_info[j]->bb_free =
2576c9de560dSAlex Tomas 				ext4_free_blocks_after_init(sb, i, desc);
2577c9de560dSAlex Tomas 		} else {
2578c9de560dSAlex Tomas 			meta_group_info[j]->bb_free =
2579c9de560dSAlex Tomas 				le16_to_cpu(desc->bg_free_blocks_count);
2580c9de560dSAlex Tomas 		}
2581c9de560dSAlex Tomas 
2582c9de560dSAlex Tomas 		INIT_LIST_HEAD(&meta_group_info[j]->bb_prealloc_list);
2583c9de560dSAlex Tomas 
2584c9de560dSAlex Tomas #ifdef DOUBLE_CHECK
2585c9de560dSAlex Tomas 		{
2586c9de560dSAlex Tomas 			struct buffer_head *bh;
2587c9de560dSAlex Tomas 			meta_group_info[j]->bb_bitmap =
2588c9de560dSAlex Tomas 				kmalloc(sb->s_blocksize, GFP_KERNEL);
2589c9de560dSAlex Tomas 			BUG_ON(meta_group_info[j]->bb_bitmap == NULL);
2590c9de560dSAlex Tomas 			bh = read_block_bitmap(sb, i);
2591c9de560dSAlex Tomas 			BUG_ON(bh == NULL);
2592c9de560dSAlex Tomas 			memcpy(meta_group_info[j]->bb_bitmap, bh->b_data,
2593c9de560dSAlex Tomas 					sb->s_blocksize);
2594c9de560dSAlex Tomas 			put_bh(bh);
2595c9de560dSAlex Tomas 		}
2596c9de560dSAlex Tomas #endif
2597c9de560dSAlex Tomas 
2598c9de560dSAlex Tomas 	}
2599c9de560dSAlex Tomas 
2600c9de560dSAlex Tomas 	return 0;
2601c9de560dSAlex Tomas 
2602c9de560dSAlex Tomas err_freebuddy:
2603c9de560dSAlex Tomas 	while (i >= 0) {
2604c9de560dSAlex Tomas 		kfree(ext4_get_group_info(sb, i));
2605c9de560dSAlex Tomas 		i--;
2606c9de560dSAlex Tomas 	}
2607c9de560dSAlex Tomas 	i = num_meta_group_infos;
2608c9de560dSAlex Tomas err_freemeta:
2609c9de560dSAlex Tomas 	while (--i >= 0)
2610c9de560dSAlex Tomas 		kfree(sbi->s_group_info[i]);
2611c9de560dSAlex Tomas 	iput(sbi->s_buddy_cache);
2612c9de560dSAlex Tomas err_freesgi:
2613c9de560dSAlex Tomas 	kfree(sbi->s_group_info);
2614c9de560dSAlex Tomas 	return -ENOMEM;
2615c9de560dSAlex Tomas }
2616c9de560dSAlex Tomas 
2617c9de560dSAlex Tomas int ext4_mb_init(struct super_block *sb, int needs_recovery)
2618c9de560dSAlex Tomas {
2619c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
2620c9de560dSAlex Tomas 	unsigned i;
2621c9de560dSAlex Tomas 	unsigned offset;
2622c9de560dSAlex Tomas 	unsigned max;
2623c9de560dSAlex Tomas 
2624c9de560dSAlex Tomas 	if (!test_opt(sb, MBALLOC))
2625c9de560dSAlex Tomas 		return 0;
2626c9de560dSAlex Tomas 
2627c9de560dSAlex Tomas 	i = (sb->s_blocksize_bits + 2) * sizeof(unsigned short);
2628c9de560dSAlex Tomas 
2629c9de560dSAlex Tomas 	sbi->s_mb_offsets = kmalloc(i, GFP_KERNEL);
2630c9de560dSAlex Tomas 	if (sbi->s_mb_offsets == NULL) {
2631c9de560dSAlex Tomas 		clear_opt(sbi->s_mount_opt, MBALLOC);
2632c9de560dSAlex Tomas 		return -ENOMEM;
2633c9de560dSAlex Tomas 	}
2634c9de560dSAlex Tomas 	sbi->s_mb_maxs = kmalloc(i, GFP_KERNEL);
2635c9de560dSAlex Tomas 	if (sbi->s_mb_maxs == NULL) {
2636c9de560dSAlex Tomas 		clear_opt(sbi->s_mount_opt, MBALLOC);
2637c9de560dSAlex Tomas 		kfree(sbi->s_mb_maxs);
2638c9de560dSAlex Tomas 		return -ENOMEM;
2639c9de560dSAlex Tomas 	}
2640c9de560dSAlex Tomas 
2641c9de560dSAlex Tomas 	/* order 0 is regular bitmap */
2642c9de560dSAlex Tomas 	sbi->s_mb_maxs[0] = sb->s_blocksize << 3;
2643c9de560dSAlex Tomas 	sbi->s_mb_offsets[0] = 0;
2644c9de560dSAlex Tomas 
2645c9de560dSAlex Tomas 	i = 1;
2646c9de560dSAlex Tomas 	offset = 0;
2647c9de560dSAlex Tomas 	max = sb->s_blocksize << 2;
2648c9de560dSAlex Tomas 	do {
2649c9de560dSAlex Tomas 		sbi->s_mb_offsets[i] = offset;
2650c9de560dSAlex Tomas 		sbi->s_mb_maxs[i] = max;
2651c9de560dSAlex Tomas 		offset += 1 << (sb->s_blocksize_bits - i);
2652c9de560dSAlex Tomas 		max = max >> 1;
2653c9de560dSAlex Tomas 		i++;
2654c9de560dSAlex Tomas 	} while (i <= sb->s_blocksize_bits + 1);
2655c9de560dSAlex Tomas 
2656c9de560dSAlex Tomas 	/* init file for buddy data */
2657c9de560dSAlex Tomas 	i = ext4_mb_init_backend(sb);
2658c9de560dSAlex Tomas 	if (i) {
2659c9de560dSAlex Tomas 		clear_opt(sbi->s_mount_opt, MBALLOC);
2660c9de560dSAlex Tomas 		kfree(sbi->s_mb_offsets);
2661c9de560dSAlex Tomas 		kfree(sbi->s_mb_maxs);
2662c9de560dSAlex Tomas 		return i;
2663c9de560dSAlex Tomas 	}
2664c9de560dSAlex Tomas 
2665c9de560dSAlex Tomas 	spin_lock_init(&sbi->s_md_lock);
2666c9de560dSAlex Tomas 	INIT_LIST_HEAD(&sbi->s_active_transaction);
2667c9de560dSAlex Tomas 	INIT_LIST_HEAD(&sbi->s_closed_transaction);
2668c9de560dSAlex Tomas 	INIT_LIST_HEAD(&sbi->s_committed_transaction);
2669c9de560dSAlex Tomas 	spin_lock_init(&sbi->s_bal_lock);
2670c9de560dSAlex Tomas 
2671c9de560dSAlex Tomas 	sbi->s_mb_max_to_scan = MB_DEFAULT_MAX_TO_SCAN;
2672c9de560dSAlex Tomas 	sbi->s_mb_min_to_scan = MB_DEFAULT_MIN_TO_SCAN;
2673c9de560dSAlex Tomas 	sbi->s_mb_stats = MB_DEFAULT_STATS;
2674c9de560dSAlex Tomas 	sbi->s_mb_stream_request = MB_DEFAULT_STREAM_THRESHOLD;
2675c9de560dSAlex Tomas 	sbi->s_mb_order2_reqs = MB_DEFAULT_ORDER2_REQS;
2676c9de560dSAlex Tomas 	sbi->s_mb_history_filter = EXT4_MB_HISTORY_DEFAULT;
2677c9de560dSAlex Tomas 	sbi->s_mb_group_prealloc = MB_DEFAULT_GROUP_PREALLOC;
2678c9de560dSAlex Tomas 
2679c9de560dSAlex Tomas 	i = sizeof(struct ext4_locality_group) * NR_CPUS;
2680c9de560dSAlex Tomas 	sbi->s_locality_groups = kmalloc(i, GFP_KERNEL);
2681c9de560dSAlex Tomas 	if (sbi->s_locality_groups == NULL) {
2682c9de560dSAlex Tomas 		clear_opt(sbi->s_mount_opt, MBALLOC);
2683c9de560dSAlex Tomas 		kfree(sbi->s_mb_offsets);
2684c9de560dSAlex Tomas 		kfree(sbi->s_mb_maxs);
2685c9de560dSAlex Tomas 		return -ENOMEM;
2686c9de560dSAlex Tomas 	}
2687c9de560dSAlex Tomas 	for (i = 0; i < NR_CPUS; i++) {
2688c9de560dSAlex Tomas 		struct ext4_locality_group *lg;
2689c9de560dSAlex Tomas 		lg = &sbi->s_locality_groups[i];
2690c9de560dSAlex Tomas 		mutex_init(&lg->lg_mutex);
2691c9de560dSAlex Tomas 		INIT_LIST_HEAD(&lg->lg_prealloc_list);
2692c9de560dSAlex Tomas 		spin_lock_init(&lg->lg_prealloc_lock);
2693c9de560dSAlex Tomas 	}
2694c9de560dSAlex Tomas 
2695c9de560dSAlex Tomas 	ext4_mb_init_per_dev_proc(sb);
2696c9de560dSAlex Tomas 	ext4_mb_history_init(sb);
2697c9de560dSAlex Tomas 
2698c9de560dSAlex Tomas 	printk("EXT4-fs: mballoc enabled\n");
2699c9de560dSAlex Tomas 	return 0;
2700c9de560dSAlex Tomas }
2701c9de560dSAlex Tomas 
2702c9de560dSAlex Tomas /* need to called with ext4 group lock (ext4_lock_group) */
2703c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_cleanup_pa(struct ext4_group_info *grp)
2704c9de560dSAlex Tomas {
2705c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_prealloc_space *pa;
2706c9de560dSAlex Tomas 	struct list_head *cur, *tmp;
2707c9de560dSAlex Tomas 	int count = 0;
2708c9de560dSAlex Tomas 
2709c9de560dSAlex Tomas 	list_for_each_safe(cur, tmp, &grp->bb_prealloc_list) {
2710c9de560dSAlex Tomas 		pa = list_entry(cur, struct ext4_prealloc_space, pa_group_list);
2711c9de560dSAlex Tomas 		list_del(&pa->pa_group_list);
2712c9de560dSAlex Tomas 		count++;
2713c9de560dSAlex Tomas 		kfree(pa);
2714c9de560dSAlex Tomas 	}
2715c9de560dSAlex Tomas 	if (count)
2716c9de560dSAlex Tomas 		mb_debug("mballoc: %u PAs left\n", count);
2717c9de560dSAlex Tomas 
2718c9de560dSAlex Tomas }
2719c9de560dSAlex Tomas 
2720c9de560dSAlex Tomas int ext4_mb_release(struct super_block *sb)
2721c9de560dSAlex Tomas {
2722c9de560dSAlex Tomas 	ext4_group_t i;
2723c9de560dSAlex Tomas 	int num_meta_group_infos;
2724c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_group_info *grinfo;
2725c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
2726c9de560dSAlex Tomas 
2727c9de560dSAlex Tomas 	if (!test_opt(sb, MBALLOC))
2728c9de560dSAlex Tomas 		return 0;
2729c9de560dSAlex Tomas 
2730c9de560dSAlex Tomas 	/* release freed, non-committed blocks */
2731c9de560dSAlex Tomas 	spin_lock(&sbi->s_md_lock);
2732c9de560dSAlex Tomas 	list_splice_init(&sbi->s_closed_transaction,
2733c9de560dSAlex Tomas 			&sbi->s_committed_transaction);
2734c9de560dSAlex Tomas 	list_splice_init(&sbi->s_active_transaction,
2735c9de560dSAlex Tomas 			&sbi->s_committed_transaction);
2736c9de560dSAlex Tomas 	spin_unlock(&sbi->s_md_lock);
2737c9de560dSAlex Tomas 	ext4_mb_free_committed_blocks(sb);
2738c9de560dSAlex Tomas 
2739c9de560dSAlex Tomas 	if (sbi->s_group_info) {
2740c9de560dSAlex Tomas 		for (i = 0; i < sbi->s_groups_count; i++) {
2741c9de560dSAlex Tomas 			grinfo = ext4_get_group_info(sb, i);
2742c9de560dSAlex Tomas #ifdef DOUBLE_CHECK
2743c9de560dSAlex Tomas 			kfree(grinfo->bb_bitmap);
2744c9de560dSAlex Tomas #endif
2745c9de560dSAlex Tomas 			ext4_lock_group(sb, i);
2746c9de560dSAlex Tomas 			ext4_mb_cleanup_pa(grinfo);
2747c9de560dSAlex Tomas 			ext4_unlock_group(sb, i);
2748c9de560dSAlex Tomas 			kfree(grinfo);
2749c9de560dSAlex Tomas 		}
2750c9de560dSAlex Tomas 		num_meta_group_infos = (sbi->s_groups_count +
2751c9de560dSAlex Tomas 				EXT4_DESC_PER_BLOCK(sb) - 1) >>
2752c9de560dSAlex Tomas 			EXT4_DESC_PER_BLOCK_BITS(sb);
2753c9de560dSAlex Tomas 		for (i = 0; i < num_meta_group_infos; i++)
2754c9de560dSAlex Tomas 			kfree(sbi->s_group_info[i]);
2755c9de560dSAlex Tomas 		kfree(sbi->s_group_info);
2756c9de560dSAlex Tomas 	}
2757c9de560dSAlex Tomas 	kfree(sbi->s_mb_offsets);
2758c9de560dSAlex Tomas 	kfree(sbi->s_mb_maxs);
2759c9de560dSAlex Tomas 	if (sbi->s_buddy_cache)
2760c9de560dSAlex Tomas 		iput(sbi->s_buddy_cache);
2761c9de560dSAlex Tomas 	if (sbi->s_mb_stats) {
2762c9de560dSAlex Tomas 		printk(KERN_INFO
2763c9de560dSAlex Tomas 		       "EXT4-fs: mballoc: %u blocks %u reqs (%u success)\n",
2764c9de560dSAlex Tomas 				atomic_read(&sbi->s_bal_allocated),
2765c9de560dSAlex Tomas 				atomic_read(&sbi->s_bal_reqs),
2766c9de560dSAlex Tomas 				atomic_read(&sbi->s_bal_success));
2767c9de560dSAlex Tomas 		printk(KERN_INFO
2768c9de560dSAlex Tomas 		      "EXT4-fs: mballoc: %u extents scanned, %u goal hits, "
2769c9de560dSAlex Tomas 				"%u 2^N hits, %u breaks, %u lost\n",
2770c9de560dSAlex Tomas 				atomic_read(&sbi->s_bal_ex_scanned),
2771c9de560dSAlex Tomas 				atomic_read(&sbi->s_bal_goals),
2772c9de560dSAlex Tomas 				atomic_read(&sbi->s_bal_2orders),
2773c9de560dSAlex Tomas 				atomic_read(&sbi->s_bal_breaks),
2774c9de560dSAlex Tomas 				atomic_read(&sbi->s_mb_lost_chunks));
2775c9de560dSAlex Tomas 		printk(KERN_INFO
2776c9de560dSAlex Tomas 		       "EXT4-fs: mballoc: %lu generated and it took %Lu\n",
2777c9de560dSAlex Tomas 				sbi->s_mb_buddies_generated++,
2778c9de560dSAlex Tomas 				sbi->s_mb_generation_time);
2779c9de560dSAlex Tomas 		printk(KERN_INFO
2780c9de560dSAlex Tomas 		       "EXT4-fs: mballoc: %u preallocated, %u discarded\n",
2781c9de560dSAlex Tomas 				atomic_read(&sbi->s_mb_preallocated),
2782c9de560dSAlex Tomas 				atomic_read(&sbi->s_mb_discarded));
2783c9de560dSAlex Tomas 	}
2784c9de560dSAlex Tomas 
2785c9de560dSAlex Tomas 	kfree(sbi->s_locality_groups);
2786c9de560dSAlex Tomas 
2787c9de560dSAlex Tomas 	ext4_mb_history_release(sb);
2788c9de560dSAlex Tomas 	ext4_mb_destroy_per_dev_proc(sb);
2789c9de560dSAlex Tomas 
2790c9de560dSAlex Tomas 	return 0;
2791c9de560dSAlex Tomas }
2792c9de560dSAlex Tomas 
2793c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_free_committed_blocks(struct super_block *sb)
2794c9de560dSAlex Tomas {
2795c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
2796c9de560dSAlex Tomas 	int err;
2797c9de560dSAlex Tomas 	int i;
2798c9de560dSAlex Tomas 	int count = 0;
2799c9de560dSAlex Tomas 	int count2 = 0;
2800c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_free_metadata *md;
2801c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_buddy e4b;
2802c9de560dSAlex Tomas 
2803c9de560dSAlex Tomas 	if (list_empty(&sbi->s_committed_transaction))
2804c9de560dSAlex Tomas 		return;
2805c9de560dSAlex Tomas 
2806c9de560dSAlex Tomas 	/* there is committed blocks to be freed yet */
2807c9de560dSAlex Tomas 	do {
2808c9de560dSAlex Tomas 		/* get next array of blocks */
2809c9de560dSAlex Tomas 		md = NULL;
2810c9de560dSAlex Tomas 		spin_lock(&sbi->s_md_lock);
2811c9de560dSAlex Tomas 		if (!list_empty(&sbi->s_committed_transaction)) {
2812c9de560dSAlex Tomas 			md = list_entry(sbi->s_committed_transaction.next,
2813c9de560dSAlex Tomas 					struct ext4_free_metadata, list);
2814c9de560dSAlex Tomas 			list_del(&md->list);
2815c9de560dSAlex Tomas 		}
2816c9de560dSAlex Tomas 		spin_unlock(&sbi->s_md_lock);
2817c9de560dSAlex Tomas 
2818c9de560dSAlex Tomas 		if (md == NULL)
2819c9de560dSAlex Tomas 			break;
2820c9de560dSAlex Tomas 
2821c9de560dSAlex Tomas 		mb_debug("gonna free %u blocks in group %lu (0x%p):",
2822c9de560dSAlex Tomas 				md->num, md->group, md);
2823c9de560dSAlex Tomas 
2824c9de560dSAlex Tomas 		err = ext4_mb_load_buddy(sb, md->group, &e4b);
2825c9de560dSAlex Tomas 		/* we expect to find existing buddy because it's pinned */
2826c9de560dSAlex Tomas 		BUG_ON(err != 0);
2827c9de560dSAlex Tomas 
2828c9de560dSAlex Tomas 		/* there are blocks to put in buddy to make them really free */
2829c9de560dSAlex Tomas 		count += md->num;
2830c9de560dSAlex Tomas 		count2++;
2831c9de560dSAlex Tomas 		ext4_lock_group(sb, md->group);
2832c9de560dSAlex Tomas 		for (i = 0; i < md->num; i++) {
2833c9de560dSAlex Tomas 			mb_debug(" %u", md->blocks[i]);
2834c9de560dSAlex Tomas 			err = mb_free_blocks(NULL, &e4b, md->blocks[i], 1);
2835c9de560dSAlex Tomas 			BUG_ON(err != 0);
2836c9de560dSAlex Tomas 		}
2837c9de560dSAlex Tomas 		mb_debug("\n");
2838c9de560dSAlex Tomas 		ext4_unlock_group(sb, md->group);
2839c9de560dSAlex Tomas 
2840c9de560dSAlex Tomas 		/* balance refcounts from ext4_mb_free_metadata() */
2841c9de560dSAlex Tomas 		page_cache_release(e4b.bd_buddy_page);
2842c9de560dSAlex Tomas 		page_cache_release(e4b.bd_bitmap_page);
2843c9de560dSAlex Tomas 
2844c9de560dSAlex Tomas 		kfree(md);
2845c9de560dSAlex Tomas 		ext4_mb_release_desc(&e4b);
2846c9de560dSAlex Tomas 
2847c9de560dSAlex Tomas 	} while (md);
2848c9de560dSAlex Tomas 
2849c9de560dSAlex Tomas 	mb_debug("freed %u blocks in %u structures\n", count, count2);
2850c9de560dSAlex Tomas }
2851c9de560dSAlex Tomas 
2852c9de560dSAlex Tomas #define EXT4_ROOT			"ext4"
2853c9de560dSAlex Tomas #define EXT4_MB_STATS_NAME		"stats"
2854c9de560dSAlex Tomas #define EXT4_MB_MAX_TO_SCAN_NAME	"max_to_scan"
2855c9de560dSAlex Tomas #define EXT4_MB_MIN_TO_SCAN_NAME	"min_to_scan"
2856c9de560dSAlex Tomas #define EXT4_MB_ORDER2_REQ		"order2_req"
2857c9de560dSAlex Tomas #define EXT4_MB_STREAM_REQ		"stream_req"
2858c9de560dSAlex Tomas #define EXT4_MB_GROUP_PREALLOC		"group_prealloc"
2859c9de560dSAlex Tomas 
2860c9de560dSAlex Tomas 
2861c9de560dSAlex Tomas 
2862c9de560dSAlex Tomas #define MB_PROC_VALUE_READ(name)				\
2863c9de560dSAlex Tomas static int ext4_mb_read_##name(char *page, char **start,	\
2864c9de560dSAlex Tomas 		off_t off, int count, int *eof, void *data)	\
2865c9de560dSAlex Tomas {								\
2866c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_sb_info *sbi = data;			\
2867c9de560dSAlex Tomas 	int len;						\
2868c9de560dSAlex Tomas 	*eof = 1;						\
2869c9de560dSAlex Tomas 	if (off != 0)						\
2870c9de560dSAlex Tomas 		return 0;					\
2871c9de560dSAlex Tomas 	len = sprintf(page, "%ld\n", sbi->s_mb_##name);		\
2872c9de560dSAlex Tomas 	*start = page;						\
2873c9de560dSAlex Tomas 	return len;						\
2874c9de560dSAlex Tomas }
2875c9de560dSAlex Tomas 
2876c9de560dSAlex Tomas #define MB_PROC_VALUE_WRITE(name)				\
2877c9de560dSAlex Tomas static int ext4_mb_write_##name(struct file *file,		\
2878c9de560dSAlex Tomas 		const char __user *buf, unsigned long cnt, void *data)	\
2879c9de560dSAlex Tomas {								\
2880c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_sb_info *sbi = data;			\
2881c9de560dSAlex Tomas 	char str[32];						\
2882c9de560dSAlex Tomas 	long value;						\
2883c9de560dSAlex Tomas 	if (cnt >= sizeof(str))					\
2884c9de560dSAlex Tomas 		return -EINVAL;					\
2885c9de560dSAlex Tomas 	if (copy_from_user(str, buf, cnt))			\
2886c9de560dSAlex Tomas 		return -EFAULT;					\
2887c9de560dSAlex Tomas 	value = simple_strtol(str, NULL, 0);			\
2888c9de560dSAlex Tomas 	if (value <= 0)						\
2889c9de560dSAlex Tomas 		return -ERANGE;					\
2890c9de560dSAlex Tomas 	sbi->s_mb_##name = value;				\
2891c9de560dSAlex Tomas 	return cnt;						\
2892c9de560dSAlex Tomas }
2893c9de560dSAlex Tomas 
2894c9de560dSAlex Tomas MB_PROC_VALUE_READ(stats);
2895c9de560dSAlex Tomas MB_PROC_VALUE_WRITE(stats);
2896c9de560dSAlex Tomas MB_PROC_VALUE_READ(max_to_scan);
2897c9de560dSAlex Tomas MB_PROC_VALUE_WRITE(max_to_scan);
2898c9de560dSAlex Tomas MB_PROC_VALUE_READ(min_to_scan);
2899c9de560dSAlex Tomas MB_PROC_VALUE_WRITE(min_to_scan);
2900c9de560dSAlex Tomas MB_PROC_VALUE_READ(order2_reqs);
2901c9de560dSAlex Tomas MB_PROC_VALUE_WRITE(order2_reqs);
2902c9de560dSAlex Tomas MB_PROC_VALUE_READ(stream_request);
2903c9de560dSAlex Tomas MB_PROC_VALUE_WRITE(stream_request);
2904c9de560dSAlex Tomas MB_PROC_VALUE_READ(group_prealloc);
2905c9de560dSAlex Tomas MB_PROC_VALUE_WRITE(group_prealloc);
2906c9de560dSAlex Tomas 
2907c9de560dSAlex Tomas #define	MB_PROC_HANDLER(name, var)					\
2908c9de560dSAlex Tomas do {									\
2909c9de560dSAlex Tomas 	proc = create_proc_entry(name, mode, sbi->s_mb_proc);		\
2910c9de560dSAlex Tomas 	if (proc == NULL) {						\
2911c9de560dSAlex Tomas 		printk(KERN_ERR "EXT4-fs: can't to create %s\n", name);	\
2912c9de560dSAlex Tomas 		goto err_out;						\
2913c9de560dSAlex Tomas 	}								\
2914c9de560dSAlex Tomas 	proc->data = sbi;						\
2915c9de560dSAlex Tomas 	proc->read_proc  = ext4_mb_read_##var ;				\
2916c9de560dSAlex Tomas 	proc->write_proc = ext4_mb_write_##var;				\
2917c9de560dSAlex Tomas } while (0)
2918c9de560dSAlex Tomas 
2919c9de560dSAlex Tomas static int ext4_mb_init_per_dev_proc(struct super_block *sb)
2920c9de560dSAlex Tomas {
2921c9de560dSAlex Tomas 	mode_t mode = S_IFREG | S_IRUGO | S_IWUSR;
2922c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
2923c9de560dSAlex Tomas 	struct proc_dir_entry *proc;
2924c9de560dSAlex Tomas 	char devname[64];
2925c9de560dSAlex Tomas 
2926c9de560dSAlex Tomas 	snprintf(devname, sizeof(devname) - 1, "%s",
2927c9de560dSAlex Tomas 		bdevname(sb->s_bdev, devname));
2928c9de560dSAlex Tomas 	sbi->s_mb_proc = proc_mkdir(devname, proc_root_ext4);
2929c9de560dSAlex Tomas 
2930c9de560dSAlex Tomas 	MB_PROC_HANDLER(EXT4_MB_STATS_NAME, stats);
2931c9de560dSAlex Tomas 	MB_PROC_HANDLER(EXT4_MB_MAX_TO_SCAN_NAME, max_to_scan);
2932c9de560dSAlex Tomas 	MB_PROC_HANDLER(EXT4_MB_MIN_TO_SCAN_NAME, min_to_scan);
2933c9de560dSAlex Tomas 	MB_PROC_HANDLER(EXT4_MB_ORDER2_REQ, order2_reqs);
2934c9de560dSAlex Tomas 	MB_PROC_HANDLER(EXT4_MB_STREAM_REQ, stream_request);
2935c9de560dSAlex Tomas 	MB_PROC_HANDLER(EXT4_MB_GROUP_PREALLOC, group_prealloc);
2936c9de560dSAlex Tomas 
2937c9de560dSAlex Tomas 	return 0;
2938c9de560dSAlex Tomas 
2939c9de560dSAlex Tomas err_out:
2940c9de560dSAlex Tomas 	printk(KERN_ERR "EXT4-fs: Unable to create %s\n", devname);
2941c9de560dSAlex Tomas 	remove_proc_entry(EXT4_MB_GROUP_PREALLOC, sbi->s_mb_proc);
2942c9de560dSAlex Tomas 	remove_proc_entry(EXT4_MB_STREAM_REQ, sbi->s_mb_proc);
2943c9de560dSAlex Tomas 	remove_proc_entry(EXT4_MB_ORDER2_REQ, sbi->s_mb_proc);
2944c9de560dSAlex Tomas 	remove_proc_entry(EXT4_MB_MIN_TO_SCAN_NAME, sbi->s_mb_proc);
2945c9de560dSAlex Tomas 	remove_proc_entry(EXT4_MB_MAX_TO_SCAN_NAME, sbi->s_mb_proc);
2946c9de560dSAlex Tomas 	remove_proc_entry(EXT4_MB_STATS_NAME, sbi->s_mb_proc);
2947c9de560dSAlex Tomas 	remove_proc_entry(devname, proc_root_ext4);
2948c9de560dSAlex Tomas 	sbi->s_mb_proc = NULL;
2949c9de560dSAlex Tomas 
2950c9de560dSAlex Tomas 	return -ENOMEM;
2951c9de560dSAlex Tomas }
2952c9de560dSAlex Tomas 
2953c9de560dSAlex Tomas static int ext4_mb_destroy_per_dev_proc(struct super_block *sb)
2954c9de560dSAlex Tomas {
2955c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
2956c9de560dSAlex Tomas 	char devname[64];
2957c9de560dSAlex Tomas 
2958c9de560dSAlex Tomas 	if (sbi->s_mb_proc == NULL)
2959c9de560dSAlex Tomas 		return -EINVAL;
2960c9de560dSAlex Tomas 
2961c9de560dSAlex Tomas 	snprintf(devname, sizeof(devname) - 1, "%s",
2962c9de560dSAlex Tomas 		bdevname(sb->s_bdev, devname));
2963c9de560dSAlex Tomas 	remove_proc_entry(EXT4_MB_GROUP_PREALLOC, sbi->s_mb_proc);
2964c9de560dSAlex Tomas 	remove_proc_entry(EXT4_MB_STREAM_REQ, sbi->s_mb_proc);
2965c9de560dSAlex Tomas 	remove_proc_entry(EXT4_MB_ORDER2_REQ, sbi->s_mb_proc);
2966c9de560dSAlex Tomas 	remove_proc_entry(EXT4_MB_MIN_TO_SCAN_NAME, sbi->s_mb_proc);
2967c9de560dSAlex Tomas 	remove_proc_entry(EXT4_MB_MAX_TO_SCAN_NAME, sbi->s_mb_proc);
2968c9de560dSAlex Tomas 	remove_proc_entry(EXT4_MB_STATS_NAME, sbi->s_mb_proc);
2969c9de560dSAlex Tomas 	remove_proc_entry(devname, proc_root_ext4);
2970c9de560dSAlex Tomas 
2971c9de560dSAlex Tomas 	return 0;
2972c9de560dSAlex Tomas }
2973c9de560dSAlex Tomas 
2974c9de560dSAlex Tomas int __init init_ext4_mballoc(void)
2975c9de560dSAlex Tomas {
2976c9de560dSAlex Tomas 	ext4_pspace_cachep =
2977c9de560dSAlex Tomas 		kmem_cache_create("ext4_prealloc_space",
2978c9de560dSAlex Tomas 				     sizeof(struct ext4_prealloc_space),
2979c9de560dSAlex Tomas 				     0, SLAB_RECLAIM_ACCOUNT, NULL);
2980c9de560dSAlex Tomas 	if (ext4_pspace_cachep == NULL)
2981c9de560dSAlex Tomas 		return -ENOMEM;
2982c9de560dSAlex Tomas 
2983256bdb49SEric Sandeen 	ext4_ac_cachep =
2984256bdb49SEric Sandeen 		kmem_cache_create("ext4_alloc_context",
2985256bdb49SEric Sandeen 				     sizeof(struct ext4_allocation_context),
2986256bdb49SEric Sandeen 				     0, SLAB_RECLAIM_ACCOUNT, NULL);
2987256bdb49SEric Sandeen 	if (ext4_ac_cachep == NULL) {
2988256bdb49SEric Sandeen 		kmem_cache_destroy(ext4_pspace_cachep);
2989256bdb49SEric Sandeen 		return -ENOMEM;
2990256bdb49SEric Sandeen 	}
2991c9de560dSAlex Tomas #ifdef CONFIG_PROC_FS
2992c9de560dSAlex Tomas 	proc_root_ext4 = proc_mkdir(EXT4_ROOT, proc_root_fs);
2993c9de560dSAlex Tomas 	if (proc_root_ext4 == NULL)
2994c9de560dSAlex Tomas 		printk(KERN_ERR "EXT4-fs: Unable to create %s\n", EXT4_ROOT);
2995c9de560dSAlex Tomas #endif
2996c9de560dSAlex Tomas 	return 0;
2997c9de560dSAlex Tomas }
2998c9de560dSAlex Tomas 
2999c9de560dSAlex Tomas void exit_ext4_mballoc(void)
3000c9de560dSAlex Tomas {
3001c9de560dSAlex Tomas 	/* XXX: synchronize_rcu(); */
3002c9de560dSAlex Tomas 	kmem_cache_destroy(ext4_pspace_cachep);
3003256bdb49SEric Sandeen 	kmem_cache_destroy(ext4_ac_cachep);
3004c9de560dSAlex Tomas #ifdef CONFIG_PROC_FS
3005c9de560dSAlex Tomas 	remove_proc_entry(EXT4_ROOT, proc_root_fs);
3006c9de560dSAlex Tomas #endif
3007c9de560dSAlex Tomas }
3008c9de560dSAlex Tomas 
3009c9de560dSAlex Tomas 
3010c9de560dSAlex Tomas /*
3011c9de560dSAlex Tomas  * Check quota and mark choosed space (ac->ac_b_ex) non-free in bitmaps
3012c9de560dSAlex Tomas  * Returns 0 if success or error code
3013c9de560dSAlex Tomas  */
3014c9de560dSAlex Tomas static int ext4_mb_mark_diskspace_used(struct ext4_allocation_context *ac,
3015c9de560dSAlex Tomas 				handle_t *handle)
3016c9de560dSAlex Tomas {
3017c9de560dSAlex Tomas 	struct buffer_head *bitmap_bh = NULL;
3018c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_super_block *es;
3019c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_group_desc *gdp;
3020c9de560dSAlex Tomas 	struct buffer_head *gdp_bh;
3021c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_sb_info *sbi;
3022c9de560dSAlex Tomas 	struct super_block *sb;
3023c9de560dSAlex Tomas 	ext4_fsblk_t block;
3024c9de560dSAlex Tomas 	int err;
3025c9de560dSAlex Tomas 
3026c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(ac->ac_status != AC_STATUS_FOUND);
3027c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(ac->ac_b_ex.fe_len <= 0);
3028c9de560dSAlex Tomas 
3029c9de560dSAlex Tomas 	sb = ac->ac_sb;
3030c9de560dSAlex Tomas 	sbi = EXT4_SB(sb);
3031c9de560dSAlex Tomas 	es = sbi->s_es;
3032c9de560dSAlex Tomas 
3033c9de560dSAlex Tomas 	ext4_debug("using block group %lu(%d)\n", ac->ac_b_ex.fe_group,
3034c9de560dSAlex Tomas 			gdp->bg_free_blocks_count);
3035c9de560dSAlex Tomas 
3036c9de560dSAlex Tomas 	err = -EIO;
3037c9de560dSAlex Tomas 	bitmap_bh = read_block_bitmap(sb, ac->ac_b_ex.fe_group);
3038c9de560dSAlex Tomas 	if (!bitmap_bh)
3039c9de560dSAlex Tomas 		goto out_err;
3040c9de560dSAlex Tomas 
3041c9de560dSAlex Tomas 	err = ext4_journal_get_write_access(handle, bitmap_bh);
3042c9de560dSAlex Tomas 	if (err)
3043c9de560dSAlex Tomas 		goto out_err;
3044c9de560dSAlex Tomas 
3045c9de560dSAlex Tomas 	err = -EIO;
3046c9de560dSAlex Tomas 	gdp = ext4_get_group_desc(sb, ac->ac_b_ex.fe_group, &gdp_bh);
3047c9de560dSAlex Tomas 	if (!gdp)
3048c9de560dSAlex Tomas 		goto out_err;
3049c9de560dSAlex Tomas 
3050c9de560dSAlex Tomas 	err = ext4_journal_get_write_access(handle, gdp_bh);
3051c9de560dSAlex Tomas 	if (err)
3052c9de560dSAlex Tomas 		goto out_err;
3053c9de560dSAlex Tomas 
3054c9de560dSAlex Tomas 	block = ac->ac_b_ex.fe_group * EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(sb)
3055c9de560dSAlex Tomas 		+ ac->ac_b_ex.fe_start
3056c9de560dSAlex Tomas 		+ le32_to_cpu(es->s_first_data_block);
3057c9de560dSAlex Tomas 
3058c9de560dSAlex Tomas 	if (block == ext4_block_bitmap(sb, gdp) ||
3059c9de560dSAlex Tomas 			block == ext4_inode_bitmap(sb, gdp) ||
3060c9de560dSAlex Tomas 			in_range(block, ext4_inode_table(sb, gdp),
3061c9de560dSAlex Tomas 				EXT4_SB(sb)->s_itb_per_group)) {
3062c9de560dSAlex Tomas 
3063c9de560dSAlex Tomas 		ext4_error(sb, __FUNCTION__,
3064c9de560dSAlex Tomas 			   "Allocating block in system zone - block = %llu",
3065c9de560dSAlex Tomas 			   block);
3066c9de560dSAlex Tomas 	}
3067c9de560dSAlex Tomas #ifdef AGGRESSIVE_CHECK
3068c9de560dSAlex Tomas 	{
3069c9de560dSAlex Tomas 		int i;
3070c9de560dSAlex Tomas 		for (i = 0; i < ac->ac_b_ex.fe_len; i++) {
3071c9de560dSAlex Tomas 			BUG_ON(mb_test_bit(ac->ac_b_ex.fe_start + i,
3072c9de560dSAlex Tomas 						bitmap_bh->b_data));
3073c9de560dSAlex Tomas 		}
3074c9de560dSAlex Tomas 	}
3075c9de560dSAlex Tomas #endif
3076c9de560dSAlex Tomas 	mb_set_bits(sb_bgl_lock(sbi, ac->ac_b_ex.fe_group), bitmap_bh->b_data,
3077c9de560dSAlex Tomas 				ac->ac_b_ex.fe_start, ac->ac_b_ex.fe_len);
3078c9de560dSAlex Tomas 
3079c9de560dSAlex Tomas 	spin_lock(sb_bgl_lock(sbi, ac->ac_b_ex.fe_group));
3080c9de560dSAlex Tomas 	if (gdp->bg_flags & cpu_to_le16(EXT4_BG_BLOCK_UNINIT)) {
3081c9de560dSAlex Tomas 		gdp->bg_flags &= cpu_to_le16(~EXT4_BG_BLOCK_UNINIT);
3082c9de560dSAlex Tomas 		gdp->bg_free_blocks_count =
3083c9de560dSAlex Tomas 			cpu_to_le16(ext4_free_blocks_after_init(sb,
3084c9de560dSAlex Tomas 						ac->ac_b_ex.fe_group,
3085c9de560dSAlex Tomas 						gdp));
3086c9de560dSAlex Tomas 	}
3087c9de560dSAlex Tomas 	gdp->bg_free_blocks_count =
3088c9de560dSAlex Tomas 		cpu_to_le16(le16_to_cpu(gdp->bg_free_blocks_count)
3089c9de560dSAlex Tomas 				- ac->ac_b_ex.fe_len);
3090c9de560dSAlex Tomas 	gdp->bg_checksum = ext4_group_desc_csum(sbi, ac->ac_b_ex.fe_group, gdp);
3091c9de560dSAlex Tomas 	spin_unlock(sb_bgl_lock(sbi, ac->ac_b_ex.fe_group));
3092c9de560dSAlex Tomas 	percpu_counter_sub(&sbi->s_freeblocks_counter, ac->ac_b_ex.fe_len);
3093c9de560dSAlex Tomas 
3094c9de560dSAlex Tomas 	err = ext4_journal_dirty_metadata(handle, bitmap_bh);
3095c9de560dSAlex Tomas 	if (err)
3096c9de560dSAlex Tomas 		goto out_err;
3097c9de560dSAlex Tomas 	err = ext4_journal_dirty_metadata(handle, gdp_bh);
3098c9de560dSAlex Tomas 
3099c9de560dSAlex Tomas out_err:
3100c9de560dSAlex Tomas 	sb->s_dirt = 1;
310142a10addSAneesh Kumar K.V 	brelse(bitmap_bh);
3102c9de560dSAlex Tomas 	return err;
3103c9de560dSAlex Tomas }
3104c9de560dSAlex Tomas 
3105c9de560dSAlex Tomas /*
3106c9de560dSAlex Tomas  * here we normalize request for locality group
3107c9de560dSAlex Tomas  * Group request are normalized to s_strip size if we set the same via mount
3108c9de560dSAlex Tomas  * option. If not we set it to s_mb_group_prealloc which can be configured via
3109c9de560dSAlex Tomas  * /proc/fs/ext4/<partition>/group_prealloc
3110c9de560dSAlex Tomas  *
3111c9de560dSAlex Tomas  * XXX: should we try to preallocate more than the group has now?
3112c9de560dSAlex Tomas  */
3113c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_normalize_group_request(struct ext4_allocation_context *ac)
3114c9de560dSAlex Tomas {
3115c9de560dSAlex Tomas 	struct super_block *sb = ac->ac_sb;
3116c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_locality_group *lg = ac->ac_lg;
3117c9de560dSAlex Tomas 
3118c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(lg == NULL);
3119c9de560dSAlex Tomas 	if (EXT4_SB(sb)->s_stripe)
3120c9de560dSAlex Tomas 		ac->ac_g_ex.fe_len = EXT4_SB(sb)->s_stripe;
3121c9de560dSAlex Tomas 	else
3122c9de560dSAlex Tomas 		ac->ac_g_ex.fe_len = EXT4_SB(sb)->s_mb_group_prealloc;
3123c9de560dSAlex Tomas 	mb_debug("#%u: goal %lu blocks for locality group\n",
3124c9de560dSAlex Tomas 		current->pid, ac->ac_g_ex.fe_len);
3125c9de560dSAlex Tomas }
3126c9de560dSAlex Tomas 
3127c9de560dSAlex Tomas /*
3128c9de560dSAlex Tomas  * Normalization means making request better in terms of
3129c9de560dSAlex Tomas  * size and alignment
3130c9de560dSAlex Tomas  */
3131c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_normalize_request(struct ext4_allocation_context *ac,
3132c9de560dSAlex Tomas 				struct ext4_allocation_request *ar)
3133c9de560dSAlex Tomas {
3134c9de560dSAlex Tomas 	int bsbits, max;
3135c9de560dSAlex Tomas 	ext4_lblk_t end;
3136c9de560dSAlex Tomas 	struct list_head *cur;
3137c9de560dSAlex Tomas 	loff_t size, orig_size, start_off;
3138c9de560dSAlex Tomas 	ext4_lblk_t start, orig_start;
3139c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_inode_info *ei = EXT4_I(ac->ac_inode);
3140c9de560dSAlex Tomas 
3141c9de560dSAlex Tomas 	/* do normalize only data requests, metadata requests
3142c9de560dSAlex Tomas 	   do not need preallocation */
3143c9de560dSAlex Tomas 	if (!(ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_DATA))
3144c9de560dSAlex Tomas 		return;
3145c9de560dSAlex Tomas 
3146c9de560dSAlex Tomas 	/* sometime caller may want exact blocks */
3147c9de560dSAlex Tomas 	if (unlikely(ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_GOAL_ONLY))
3148c9de560dSAlex Tomas 		return;
3149c9de560dSAlex Tomas 
3150c9de560dSAlex Tomas 	/* caller may indicate that preallocation isn't
3151c9de560dSAlex Tomas 	 * required (it's a tail, for example) */
3152c9de560dSAlex Tomas 	if (ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_NOPREALLOC)
3153c9de560dSAlex Tomas 		return;
3154c9de560dSAlex Tomas 
3155c9de560dSAlex Tomas 	if (ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_GROUP_ALLOC) {
3156c9de560dSAlex Tomas 		ext4_mb_normalize_group_request(ac);
3157c9de560dSAlex Tomas 		return ;
3158c9de560dSAlex Tomas 	}
3159c9de560dSAlex Tomas 
3160c9de560dSAlex Tomas 	bsbits = ac->ac_sb->s_blocksize_bits;
3161c9de560dSAlex Tomas 
3162c9de560dSAlex Tomas 	/* first, let's learn actual file size
3163c9de560dSAlex Tomas 	 * given current request is allocated */
3164c9de560dSAlex Tomas 	size = ac->ac_o_ex.fe_logical + ac->ac_o_ex.fe_len;
3165c9de560dSAlex Tomas 	size = size << bsbits;
3166c9de560dSAlex Tomas 	if (size < i_size_read(ac->ac_inode))
3167c9de560dSAlex Tomas 		size = i_size_read(ac->ac_inode);
3168c9de560dSAlex Tomas 
3169c9de560dSAlex Tomas 	/* max available blocks in a free group */
3170c9de560dSAlex Tomas 	max = EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(ac->ac_sb) - 1 - 1 -
3171c9de560dSAlex Tomas 				EXT4_SB(ac->ac_sb)->s_itb_per_group;
3172c9de560dSAlex Tomas 
3173c9de560dSAlex Tomas #define NRL_CHECK_SIZE(req, size, max,bits)	\
3174c9de560dSAlex Tomas 		(req <= (size) || max <= ((size) >> bits))
3175c9de560dSAlex Tomas 
3176c9de560dSAlex Tomas 	/* first, try to predict filesize */
3177c9de560dSAlex Tomas 	/* XXX: should this table be tunable? */
3178c9de560dSAlex Tomas 	start_off = 0;
3179c9de560dSAlex Tomas 	if (size <= 16 * 1024) {
3180c9de560dSAlex Tomas 		size = 16 * 1024;
3181c9de560dSAlex Tomas 	} else if (size <= 32 * 1024) {
3182c9de560dSAlex Tomas 		size = 32 * 1024;
3183c9de560dSAlex Tomas 	} else if (size <= 64 * 1024) {
3184c9de560dSAlex Tomas 		size = 64 * 1024;
3185c9de560dSAlex Tomas 	} else if (size <= 128 * 1024) {
3186c9de560dSAlex Tomas 		size = 128 * 1024;
3187c9de560dSAlex Tomas 	} else if (size <= 256 * 1024) {
3188c9de560dSAlex Tomas 		size = 256 * 1024;
3189c9de560dSAlex Tomas 	} else if (size <= 512 * 1024) {
3190c9de560dSAlex Tomas 		size = 512 * 1024;
3191c9de560dSAlex Tomas 	} else if (size <= 1024 * 1024) {
3192c9de560dSAlex Tomas 		size = 1024 * 1024;
3193c9de560dSAlex Tomas 	} else if (NRL_CHECK_SIZE(size, 4 * 1024 * 1024, max, bsbits)) {
3194c9de560dSAlex Tomas 		start_off = ((loff_t)ac->ac_o_ex.fe_logical >>
3195c9de560dSAlex Tomas 						(20 - bsbits)) << 20;
3196c9de560dSAlex Tomas 		size = 1024 * 1024;
3197c9de560dSAlex Tomas 	} else if (NRL_CHECK_SIZE(size, 8 * 1024 * 1024, max, bsbits)) {
3198c9de560dSAlex Tomas 		start_off = ((loff_t)ac->ac_o_ex.fe_logical >>
3199c9de560dSAlex Tomas 							(22 - bsbits)) << 22;
3200c9de560dSAlex Tomas 		size = 4 * 1024 * 1024;
3201c9de560dSAlex Tomas 	} else if (NRL_CHECK_SIZE(ac->ac_o_ex.fe_len,
3202c9de560dSAlex Tomas 					(8<<20)>>bsbits, max, bsbits)) {
3203c9de560dSAlex Tomas 		start_off = ((loff_t)ac->ac_o_ex.fe_logical >>
3204c9de560dSAlex Tomas 							(23 - bsbits)) << 23;
3205c9de560dSAlex Tomas 		size = 8 * 1024 * 1024;
3206c9de560dSAlex Tomas 	} else {
3207c9de560dSAlex Tomas 		start_off = (loff_t)ac->ac_o_ex.fe_logical << bsbits;
3208c9de560dSAlex Tomas 		size	  = ac->ac_o_ex.fe_len << bsbits;
3209c9de560dSAlex Tomas 	}
3210c9de560dSAlex Tomas 	orig_size = size = size >> bsbits;
3211c9de560dSAlex Tomas 	orig_start = start = start_off >> bsbits;
3212c9de560dSAlex Tomas 
3213c9de560dSAlex Tomas 	/* don't cover already allocated blocks in selected range */
3214c9de560dSAlex Tomas 	if (ar->pleft && start <= ar->lleft) {
3215c9de560dSAlex Tomas 		size -= ar->lleft + 1 - start;
3216c9de560dSAlex Tomas 		start = ar->lleft + 1;
3217c9de560dSAlex Tomas 	}
3218c9de560dSAlex Tomas 	if (ar->pright && start + size - 1 >= ar->lright)
3219c9de560dSAlex Tomas 		size -= start + size - ar->lright;
3220c9de560dSAlex Tomas 
3221c9de560dSAlex Tomas 	end = start + size;
3222c9de560dSAlex Tomas 
3223c9de560dSAlex Tomas 	/* check we don't cross already preallocated blocks */
3224c9de560dSAlex Tomas 	rcu_read_lock();
3225c9de560dSAlex Tomas 	list_for_each_rcu(cur, &ei->i_prealloc_list) {
3226c9de560dSAlex Tomas 		struct ext4_prealloc_space *pa;
3227c9de560dSAlex Tomas 		unsigned long pa_end;
3228c9de560dSAlex Tomas 
3229c9de560dSAlex Tomas 		pa = list_entry(cur, struct ext4_prealloc_space, pa_inode_list);
3230c9de560dSAlex Tomas 
3231c9de560dSAlex Tomas 		if (pa->pa_deleted)
3232c9de560dSAlex Tomas 			continue;
3233c9de560dSAlex Tomas 		spin_lock(&pa->pa_lock);
3234c9de560dSAlex Tomas 		if (pa->pa_deleted) {
3235c9de560dSAlex Tomas 			spin_unlock(&pa->pa_lock);
3236c9de560dSAlex Tomas 			continue;
3237c9de560dSAlex Tomas 		}
3238c9de560dSAlex Tomas 
3239c9de560dSAlex Tomas 		pa_end = pa->pa_lstart + pa->pa_len;
3240c9de560dSAlex Tomas 
3241c9de560dSAlex Tomas 		/* PA must not overlap original request */
3242c9de560dSAlex Tomas 		BUG_ON(!(ac->ac_o_ex.fe_logical >= pa_end ||
3243c9de560dSAlex Tomas 			ac->ac_o_ex.fe_logical < pa->pa_lstart));
3244c9de560dSAlex Tomas 
3245c9de560dSAlex Tomas 		/* skip PA normalized request doesn't overlap with */
3246c9de560dSAlex Tomas 		if (pa->pa_lstart >= end) {
3247c9de560dSAlex Tomas 			spin_unlock(&pa->pa_lock);
3248c9de560dSAlex Tomas 			continue;
3249c9de560dSAlex Tomas 		}
3250c9de560dSAlex Tomas 		if (pa_end <= start) {
3251c9de560dSAlex Tomas 			spin_unlock(&pa->pa_lock);
3252c9de560dSAlex Tomas 			continue;
3253c9de560dSAlex Tomas 		}
3254c9de560dSAlex Tomas 		BUG_ON(pa->pa_lstart <= start && pa_end >= end);
3255c9de560dSAlex Tomas 
3256c9de560dSAlex Tomas 		if (pa_end <= ac->ac_o_ex.fe_logical) {
3257c9de560dSAlex Tomas 			BUG_ON(pa_end < start);
3258c9de560dSAlex Tomas 			start = pa_end;
3259c9de560dSAlex Tomas 		}
3260c9de560dSAlex Tomas 
3261c9de560dSAlex Tomas 		if (pa->pa_lstart > ac->ac_o_ex.fe_logical) {
3262c9de560dSAlex Tomas 			BUG_ON(pa->pa_lstart > end);
3263c9de560dSAlex Tomas 			end = pa->pa_lstart;
3264c9de560dSAlex Tomas 		}
3265c9de560dSAlex Tomas 		spin_unlock(&pa->pa_lock);
3266c9de560dSAlex Tomas 	}
3267c9de560dSAlex Tomas 	rcu_read_unlock();
3268c9de560dSAlex Tomas 	size = end - start;
3269c9de560dSAlex Tomas 
3270c9de560dSAlex Tomas 	/* XXX: extra loop to check we really don't overlap preallocations */
3271c9de560dSAlex Tomas 	rcu_read_lock();
3272c9de560dSAlex Tomas 	list_for_each_rcu(cur, &ei->i_prealloc_list) {
3273c9de560dSAlex Tomas 		struct ext4_prealloc_space *pa;
3274c9de560dSAlex Tomas 		unsigned long pa_end;
3275c9de560dSAlex Tomas 		pa = list_entry(cur, struct ext4_prealloc_space, pa_inode_list);
3276c9de560dSAlex Tomas 		spin_lock(&pa->pa_lock);
3277c9de560dSAlex Tomas 		if (pa->pa_deleted == 0) {
3278c9de560dSAlex Tomas 			pa_end = pa->pa_lstart + pa->pa_len;
3279c9de560dSAlex Tomas 			BUG_ON(!(start >= pa_end || end <= pa->pa_lstart));
3280c9de560dSAlex Tomas 		}
3281c9de560dSAlex Tomas 		spin_unlock(&pa->pa_lock);
3282c9de560dSAlex Tomas 	}
3283c9de560dSAlex Tomas 	rcu_read_unlock();
3284c9de560dSAlex Tomas 
3285c9de560dSAlex Tomas 	if (start + size <= ac->ac_o_ex.fe_logical &&
3286c9de560dSAlex Tomas 			start > ac->ac_o_ex.fe_logical) {
3287c9de560dSAlex Tomas 		printk(KERN_ERR "start %lu, size %lu, fe_logical %lu\n",
3288c9de560dSAlex Tomas 			(unsigned long) start, (unsigned long) size,
3289c9de560dSAlex Tomas 			(unsigned long) ac->ac_o_ex.fe_logical);
3290c9de560dSAlex Tomas 	}
3291c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(start + size <= ac->ac_o_ex.fe_logical &&
3292c9de560dSAlex Tomas 			start > ac->ac_o_ex.fe_logical);
3293c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(size <= 0 || size >= EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(ac->ac_sb));
3294c9de560dSAlex Tomas 
3295c9de560dSAlex Tomas 	/* now prepare goal request */
3296c9de560dSAlex Tomas 
3297c9de560dSAlex Tomas 	/* XXX: is it better to align blocks WRT to logical
3298c9de560dSAlex Tomas 	 * placement or satisfy big request as is */
3299c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_g_ex.fe_logical = start;
3300c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_g_ex.fe_len = size;
3301c9de560dSAlex Tomas 
3302c9de560dSAlex Tomas 	/* define goal start in order to merge */
3303c9de560dSAlex Tomas 	if (ar->pright && (ar->lright == (start + size))) {
3304c9de560dSAlex Tomas 		/* merge to the right */
3305c9de560dSAlex Tomas 		ext4_get_group_no_and_offset(ac->ac_sb, ar->pright - size,
3306c9de560dSAlex Tomas 						&ac->ac_f_ex.fe_group,
3307c9de560dSAlex Tomas 						&ac->ac_f_ex.fe_start);
3308c9de560dSAlex Tomas 		ac->ac_flags |= EXT4_MB_HINT_TRY_GOAL;
3309c9de560dSAlex Tomas 	}
3310c9de560dSAlex Tomas 	if (ar->pleft && (ar->lleft + 1 == start)) {
3311c9de560dSAlex Tomas 		/* merge to the left */
3312c9de560dSAlex Tomas 		ext4_get_group_no_and_offset(ac->ac_sb, ar->pleft + 1,
3313c9de560dSAlex Tomas 						&ac->ac_f_ex.fe_group,
3314c9de560dSAlex Tomas 						&ac->ac_f_ex.fe_start);
3315c9de560dSAlex Tomas 		ac->ac_flags |= EXT4_MB_HINT_TRY_GOAL;
3316c9de560dSAlex Tomas 	}
3317c9de560dSAlex Tomas 
3318c9de560dSAlex Tomas 	mb_debug("goal: %u(was %u) blocks at %u\n", (unsigned) size,
3319c9de560dSAlex Tomas 		(unsigned) orig_size, (unsigned) start);
3320c9de560dSAlex Tomas }
3321c9de560dSAlex Tomas 
3322c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_collect_stats(struct ext4_allocation_context *ac)
3323c9de560dSAlex Tomas {
3324c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(ac->ac_sb);
3325c9de560dSAlex Tomas 
3326c9de560dSAlex Tomas 	if (sbi->s_mb_stats && ac->ac_g_ex.fe_len > 1) {
3327c9de560dSAlex Tomas 		atomic_inc(&sbi->s_bal_reqs);
3328c9de560dSAlex Tomas 		atomic_add(ac->ac_b_ex.fe_len, &sbi->s_bal_allocated);
3329c9de560dSAlex Tomas 		if (ac->ac_o_ex.fe_len >= ac->ac_g_ex.fe_len)
3330c9de560dSAlex Tomas 			atomic_inc(&sbi->s_bal_success);
3331c9de560dSAlex Tomas 		atomic_add(ac->ac_found, &sbi->s_bal_ex_scanned);
3332c9de560dSAlex Tomas 		if (ac->ac_g_ex.fe_start == ac->ac_b_ex.fe_start &&
3333c9de560dSAlex Tomas 				ac->ac_g_ex.fe_group == ac->ac_b_ex.fe_group)
3334c9de560dSAlex Tomas 			atomic_inc(&sbi->s_bal_goals);
3335c9de560dSAlex Tomas 		if (ac->ac_found > sbi->s_mb_max_to_scan)
3336c9de560dSAlex Tomas 			atomic_inc(&sbi->s_bal_breaks);
3337c9de560dSAlex Tomas 	}
3338c9de560dSAlex Tomas 
3339c9de560dSAlex Tomas 	ext4_mb_store_history(ac);
3340c9de560dSAlex Tomas }
3341c9de560dSAlex Tomas 
3342c9de560dSAlex Tomas /*
3343c9de560dSAlex Tomas  * use blocks preallocated to inode
3344c9de560dSAlex Tomas  */
3345c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_use_inode_pa(struct ext4_allocation_context *ac,
3346c9de560dSAlex Tomas 				struct ext4_prealloc_space *pa)
3347c9de560dSAlex Tomas {
3348c9de560dSAlex Tomas 	ext4_fsblk_t start;
3349c9de560dSAlex Tomas 	ext4_fsblk_t end;
3350c9de560dSAlex Tomas 	int len;
3351c9de560dSAlex Tomas 
3352c9de560dSAlex Tomas 	/* found preallocated blocks, use them */
3353c9de560dSAlex Tomas 	start = pa->pa_pstart + (ac->ac_o_ex.fe_logical - pa->pa_lstart);
3354c9de560dSAlex Tomas 	end = min(pa->pa_pstart + pa->pa_len, start + ac->ac_o_ex.fe_len);
3355c9de560dSAlex Tomas 	len = end - start;
3356c9de560dSAlex Tomas 	ext4_get_group_no_and_offset(ac->ac_sb, start, &ac->ac_b_ex.fe_group,
3357c9de560dSAlex Tomas 					&ac->ac_b_ex.fe_start);
3358c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_b_ex.fe_len = len;
3359c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_status = AC_STATUS_FOUND;
3360c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_pa = pa;
3361c9de560dSAlex Tomas 
3362c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(start < pa->pa_pstart);
3363c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(start + len > pa->pa_pstart + pa->pa_len);
3364c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(pa->pa_free < len);
3365c9de560dSAlex Tomas 	pa->pa_free -= len;
3366c9de560dSAlex Tomas 
3367c9de560dSAlex Tomas 	mb_debug("use %llu/%lu from inode pa %p\n", start, len, pa);
3368c9de560dSAlex Tomas }
3369c9de560dSAlex Tomas 
3370c9de560dSAlex Tomas /*
3371c9de560dSAlex Tomas  * use blocks preallocated to locality group
3372c9de560dSAlex Tomas  */
3373c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_use_group_pa(struct ext4_allocation_context *ac,
3374c9de560dSAlex Tomas 				struct ext4_prealloc_space *pa)
3375c9de560dSAlex Tomas {
3376c9de560dSAlex Tomas 	unsigned len = ac->ac_o_ex.fe_len;
3377c9de560dSAlex Tomas 
3378c9de560dSAlex Tomas 	ext4_get_group_no_and_offset(ac->ac_sb, pa->pa_pstart,
3379c9de560dSAlex Tomas 					&ac->ac_b_ex.fe_group,
3380c9de560dSAlex Tomas 					&ac->ac_b_ex.fe_start);
3381c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_b_ex.fe_len = len;
3382c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_status = AC_STATUS_FOUND;
3383c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_pa = pa;
3384c9de560dSAlex Tomas 
3385c9de560dSAlex Tomas 	/* we don't correct pa_pstart or pa_plen here to avoid
338626346ff6SAneesh Kumar K.V 	 * possible race when the group is being loaded concurrently
3387c9de560dSAlex Tomas 	 * instead we correct pa later, after blocks are marked
338826346ff6SAneesh Kumar K.V 	 * in on-disk bitmap -- see ext4_mb_release_context()
338926346ff6SAneesh Kumar K.V 	 * Other CPUs are prevented from allocating from this pa by lg_mutex
3390c9de560dSAlex Tomas 	 */
3391c9de560dSAlex Tomas 	mb_debug("use %u/%u from group pa %p\n", pa->pa_lstart-len, len, pa);
3392c9de560dSAlex Tomas }
3393c9de560dSAlex Tomas 
3394c9de560dSAlex Tomas /*
3395c9de560dSAlex Tomas  * search goal blocks in preallocated space
3396c9de560dSAlex Tomas  */
3397c9de560dSAlex Tomas static int ext4_mb_use_preallocated(struct ext4_allocation_context *ac)
3398c9de560dSAlex Tomas {
3399c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_inode_info *ei = EXT4_I(ac->ac_inode);
3400c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_locality_group *lg;
3401c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_prealloc_space *pa;
3402c9de560dSAlex Tomas 	struct list_head *cur;
3403c9de560dSAlex Tomas 
3404c9de560dSAlex Tomas 	/* only data can be preallocated */
3405c9de560dSAlex Tomas 	if (!(ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_DATA))
3406c9de560dSAlex Tomas 		return 0;
3407c9de560dSAlex Tomas 
3408c9de560dSAlex Tomas 	/* first, try per-file preallocation */
3409c9de560dSAlex Tomas 	rcu_read_lock();
3410c9de560dSAlex Tomas 	list_for_each_rcu(cur, &ei->i_prealloc_list) {
3411c9de560dSAlex Tomas 		pa = list_entry(cur, struct ext4_prealloc_space, pa_inode_list);
3412c9de560dSAlex Tomas 
3413c9de560dSAlex Tomas 		/* all fields in this condition don't change,
3414c9de560dSAlex Tomas 		 * so we can skip locking for them */
3415c9de560dSAlex Tomas 		if (ac->ac_o_ex.fe_logical < pa->pa_lstart ||
3416c9de560dSAlex Tomas 			ac->ac_o_ex.fe_logical >= pa->pa_lstart + pa->pa_len)
3417c9de560dSAlex Tomas 			continue;
3418c9de560dSAlex Tomas 
3419c9de560dSAlex Tomas 		/* found preallocated blocks, use them */
3420c9de560dSAlex Tomas 		spin_lock(&pa->pa_lock);
3421c9de560dSAlex Tomas 		if (pa->pa_deleted == 0 && pa->pa_free) {
3422c9de560dSAlex Tomas 			atomic_inc(&pa->pa_count);
3423c9de560dSAlex Tomas 			ext4_mb_use_inode_pa(ac, pa);
3424c9de560dSAlex Tomas 			spin_unlock(&pa->pa_lock);
3425c9de560dSAlex Tomas 			ac->ac_criteria = 10;
3426c9de560dSAlex Tomas 			rcu_read_unlock();
3427c9de560dSAlex Tomas 			return 1;
3428c9de560dSAlex Tomas 		}
3429c9de560dSAlex Tomas 		spin_unlock(&pa->pa_lock);
3430c9de560dSAlex Tomas 	}
3431c9de560dSAlex Tomas 	rcu_read_unlock();
3432c9de560dSAlex Tomas 
3433c9de560dSAlex Tomas 	/* can we use group allocation? */
3434c9de560dSAlex Tomas 	if (!(ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_GROUP_ALLOC))
3435c9de560dSAlex Tomas 		return 0;
3436c9de560dSAlex Tomas 
3437c9de560dSAlex Tomas 	/* inode may have no locality group for some reason */
3438c9de560dSAlex Tomas 	lg = ac->ac_lg;
3439c9de560dSAlex Tomas 	if (lg == NULL)
3440c9de560dSAlex Tomas 		return 0;
3441c9de560dSAlex Tomas 
3442c9de560dSAlex Tomas 	rcu_read_lock();
3443c9de560dSAlex Tomas 	list_for_each_rcu(cur, &lg->lg_prealloc_list) {
3444c9de560dSAlex Tomas 		pa = list_entry(cur, struct ext4_prealloc_space, pa_inode_list);
3445c9de560dSAlex Tomas 		spin_lock(&pa->pa_lock);
3446c9de560dSAlex Tomas 		if (pa->pa_deleted == 0 && pa->pa_free >= ac->ac_o_ex.fe_len) {
3447c9de560dSAlex Tomas 			atomic_inc(&pa->pa_count);
3448c9de560dSAlex Tomas 			ext4_mb_use_group_pa(ac, pa);
3449c9de560dSAlex Tomas 			spin_unlock(&pa->pa_lock);
3450c9de560dSAlex Tomas 			ac->ac_criteria = 20;
3451c9de560dSAlex Tomas 			rcu_read_unlock();
3452c9de560dSAlex Tomas 			return 1;
3453c9de560dSAlex Tomas 		}
3454c9de560dSAlex Tomas 		spin_unlock(&pa->pa_lock);
3455c9de560dSAlex Tomas 	}
3456c9de560dSAlex Tomas 	rcu_read_unlock();
3457c9de560dSAlex Tomas 
3458c9de560dSAlex Tomas 	return 0;
3459c9de560dSAlex Tomas }
3460c9de560dSAlex Tomas 
3461c9de560dSAlex Tomas /*
3462c9de560dSAlex Tomas  * the function goes through all preallocation in this group and marks them
3463c9de560dSAlex Tomas  * used in in-core bitmap. buddy must be generated from this bitmap
3464c9de560dSAlex Tomas  * Need to be called with ext4 group lock (ext4_lock_group)
3465c9de560dSAlex Tomas  */
3466c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_generate_from_pa(struct super_block *sb, void *bitmap,
3467c9de560dSAlex Tomas 					ext4_group_t group)
3468c9de560dSAlex Tomas {
3469c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_group_info *grp = ext4_get_group_info(sb, group);
3470c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_prealloc_space *pa;
3471c9de560dSAlex Tomas 	struct list_head *cur;
3472c9de560dSAlex Tomas 	ext4_group_t groupnr;
3473c9de560dSAlex Tomas 	ext4_grpblk_t start;
3474c9de560dSAlex Tomas 	int preallocated = 0;
3475c9de560dSAlex Tomas 	int count = 0;
3476c9de560dSAlex Tomas 	int len;
3477c9de560dSAlex Tomas 
3478c9de560dSAlex Tomas 	/* all form of preallocation discards first load group,
3479c9de560dSAlex Tomas 	 * so the only competing code is preallocation use.
3480c9de560dSAlex Tomas 	 * we don't need any locking here
3481c9de560dSAlex Tomas 	 * notice we do NOT ignore preallocations with pa_deleted
3482c9de560dSAlex Tomas 	 * otherwise we could leave used blocks available for
3483c9de560dSAlex Tomas 	 * allocation in buddy when concurrent ext4_mb_put_pa()
3484c9de560dSAlex Tomas 	 * is dropping preallocation
3485c9de560dSAlex Tomas 	 */
3486c9de560dSAlex Tomas 	list_for_each(cur, &grp->bb_prealloc_list) {
3487c9de560dSAlex Tomas 		pa = list_entry(cur, struct ext4_prealloc_space, pa_group_list);
3488c9de560dSAlex Tomas 		spin_lock(&pa->pa_lock);
3489c9de560dSAlex Tomas 		ext4_get_group_no_and_offset(sb, pa->pa_pstart,
3490c9de560dSAlex Tomas 					     &groupnr, &start);
3491c9de560dSAlex Tomas 		len = pa->pa_len;
3492c9de560dSAlex Tomas 		spin_unlock(&pa->pa_lock);
3493c9de560dSAlex Tomas 		if (unlikely(len == 0))
3494c9de560dSAlex Tomas 			continue;
3495c9de560dSAlex Tomas 		BUG_ON(groupnr != group);
3496c9de560dSAlex Tomas 		mb_set_bits(sb_bgl_lock(EXT4_SB(sb), group),
3497c9de560dSAlex Tomas 						bitmap, start, len);
3498c9de560dSAlex Tomas 		preallocated += len;
3499c9de560dSAlex Tomas 		count++;
3500c9de560dSAlex Tomas 	}
3501c9de560dSAlex Tomas 	mb_debug("prellocated %u for group %lu\n", preallocated, group);
3502c9de560dSAlex Tomas }
3503c9de560dSAlex Tomas 
3504c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_pa_callback(struct rcu_head *head)
3505c9de560dSAlex Tomas {
3506c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_prealloc_space *pa;
3507c9de560dSAlex Tomas 	pa = container_of(head, struct ext4_prealloc_space, u.pa_rcu);
3508c9de560dSAlex Tomas 	kmem_cache_free(ext4_pspace_cachep, pa);
3509c9de560dSAlex Tomas }
3510c9de560dSAlex Tomas 
3511c9de560dSAlex Tomas /*
3512c9de560dSAlex Tomas  * drops a reference to preallocated space descriptor
3513c9de560dSAlex Tomas  * if this was the last reference and the space is consumed
3514c9de560dSAlex Tomas  */
3515c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_put_pa(struct ext4_allocation_context *ac,
3516c9de560dSAlex Tomas 			struct super_block *sb, struct ext4_prealloc_space *pa)
3517c9de560dSAlex Tomas {
3518c9de560dSAlex Tomas 	unsigned long grp;
3519c9de560dSAlex Tomas 
3520c9de560dSAlex Tomas 	if (!atomic_dec_and_test(&pa->pa_count) || pa->pa_free != 0)
3521c9de560dSAlex Tomas 		return;
3522c9de560dSAlex Tomas 
3523c9de560dSAlex Tomas 	/* in this short window concurrent discard can set pa_deleted */
3524c9de560dSAlex Tomas 	spin_lock(&pa->pa_lock);
3525c9de560dSAlex Tomas 	if (pa->pa_deleted == 1) {
3526c9de560dSAlex Tomas 		spin_unlock(&pa->pa_lock);
3527c9de560dSAlex Tomas 		return;
3528c9de560dSAlex Tomas 	}
3529c9de560dSAlex Tomas 
3530c9de560dSAlex Tomas 	pa->pa_deleted = 1;
3531c9de560dSAlex Tomas 	spin_unlock(&pa->pa_lock);
3532c9de560dSAlex Tomas 
3533c9de560dSAlex Tomas 	/* -1 is to protect from crossing allocation group */
3534c9de560dSAlex Tomas 	ext4_get_group_no_and_offset(sb, pa->pa_pstart - 1, &grp, NULL);
3535c9de560dSAlex Tomas 
3536c9de560dSAlex Tomas 	/*
3537c9de560dSAlex Tomas 	 * possible race:
3538c9de560dSAlex Tomas 	 *
3539c9de560dSAlex Tomas 	 *  P1 (buddy init)			P2 (regular allocation)
3540c9de560dSAlex Tomas 	 *					find block B in PA
3541c9de560dSAlex Tomas 	 *  copy on-disk bitmap to buddy
3542c9de560dSAlex Tomas 	 *  					mark B in on-disk bitmap
3543c9de560dSAlex Tomas 	 *					drop PA from group
3544c9de560dSAlex Tomas 	 *  mark all PAs in buddy
3545c9de560dSAlex Tomas 	 *
3546c9de560dSAlex Tomas 	 * thus, P1 initializes buddy with B available. to prevent this
3547c9de560dSAlex Tomas 	 * we make "copy" and "mark all PAs" atomic and serialize "drop PA"
3548c9de560dSAlex Tomas 	 * against that pair
3549c9de560dSAlex Tomas 	 */
3550c9de560dSAlex Tomas 	ext4_lock_group(sb, grp);
3551c9de560dSAlex Tomas 	list_del(&pa->pa_group_list);
3552c9de560dSAlex Tomas 	ext4_unlock_group(sb, grp);
3553c9de560dSAlex Tomas 
3554c9de560dSAlex Tomas 	spin_lock(pa->pa_obj_lock);
3555c9de560dSAlex Tomas 	list_del_rcu(&pa->pa_inode_list);
3556c9de560dSAlex Tomas 	spin_unlock(pa->pa_obj_lock);
3557c9de560dSAlex Tomas 
3558c9de560dSAlex Tomas 	call_rcu(&(pa)->u.pa_rcu, ext4_mb_pa_callback);
3559c9de560dSAlex Tomas }
3560c9de560dSAlex Tomas 
3561c9de560dSAlex Tomas /*
3562c9de560dSAlex Tomas  * creates new preallocated space for given inode
3563c9de560dSAlex Tomas  */
3564c9de560dSAlex Tomas static int ext4_mb_new_inode_pa(struct ext4_allocation_context *ac)
3565c9de560dSAlex Tomas {
3566c9de560dSAlex Tomas 	struct super_block *sb = ac->ac_sb;
3567c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_prealloc_space *pa;
3568c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_group_info *grp;
3569c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_inode_info *ei;
3570c9de560dSAlex Tomas 
3571c9de560dSAlex Tomas 	/* preallocate only when found space is larger then requested */
3572c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(ac->ac_o_ex.fe_len >= ac->ac_b_ex.fe_len);
3573c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(ac->ac_status != AC_STATUS_FOUND);
3574c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(!S_ISREG(ac->ac_inode->i_mode));
3575c9de560dSAlex Tomas 
3576c9de560dSAlex Tomas 	pa = kmem_cache_alloc(ext4_pspace_cachep, GFP_NOFS);
3577c9de560dSAlex Tomas 	if (pa == NULL)
3578c9de560dSAlex Tomas 		return -ENOMEM;
3579c9de560dSAlex Tomas 
3580c9de560dSAlex Tomas 	if (ac->ac_b_ex.fe_len < ac->ac_g_ex.fe_len) {
3581c9de560dSAlex Tomas 		int winl;
3582c9de560dSAlex Tomas 		int wins;
3583c9de560dSAlex Tomas 		int win;
3584c9de560dSAlex Tomas 		int offs;
3585c9de560dSAlex Tomas 
3586c9de560dSAlex Tomas 		/* we can't allocate as much as normalizer wants.
3587c9de560dSAlex Tomas 		 * so, found space must get proper lstart
3588c9de560dSAlex Tomas 		 * to cover original request */
3589c9de560dSAlex Tomas 		BUG_ON(ac->ac_g_ex.fe_logical > ac->ac_o_ex.fe_logical);
3590c9de560dSAlex Tomas 		BUG_ON(ac->ac_g_ex.fe_len < ac->ac_o_ex.fe_len);
3591c9de560dSAlex Tomas 
3592c9de560dSAlex Tomas 		/* we're limited by original request in that
3593c9de560dSAlex Tomas 		 * logical block must be covered any way
3594c9de560dSAlex Tomas 		 * winl is window we can move our chunk within */
3595c9de560dSAlex Tomas 		winl = ac->ac_o_ex.fe_logical - ac->ac_g_ex.fe_logical;
3596c9de560dSAlex Tomas 
3597c9de560dSAlex Tomas 		/* also, we should cover whole original request */
3598c9de560dSAlex Tomas 		wins = ac->ac_b_ex.fe_len - ac->ac_o_ex.fe_len;
3599c9de560dSAlex Tomas 
3600c9de560dSAlex Tomas 		/* the smallest one defines real window */
3601c9de560dSAlex Tomas 		win = min(winl, wins);
3602c9de560dSAlex Tomas 
3603c9de560dSAlex Tomas 		offs = ac->ac_o_ex.fe_logical % ac->ac_b_ex.fe_len;
3604c9de560dSAlex Tomas 		if (offs && offs < win)
3605c9de560dSAlex Tomas 			win = offs;
3606c9de560dSAlex Tomas 
3607c9de560dSAlex Tomas 		ac->ac_b_ex.fe_logical = ac->ac_o_ex.fe_logical - win;
3608c9de560dSAlex Tomas 		BUG_ON(ac->ac_o_ex.fe_logical < ac->ac_b_ex.fe_logical);
3609c9de560dSAlex Tomas 		BUG_ON(ac->ac_o_ex.fe_len > ac->ac_b_ex.fe_len);
3610c9de560dSAlex Tomas 	}
3611c9de560dSAlex Tomas 
3612c9de560dSAlex Tomas 	/* preallocation can change ac_b_ex, thus we store actually
3613c9de560dSAlex Tomas 	 * allocated blocks for history */
3614c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_f_ex = ac->ac_b_ex;
3615c9de560dSAlex Tomas 
3616c9de560dSAlex Tomas 	pa->pa_lstart = ac->ac_b_ex.fe_logical;
3617c9de560dSAlex Tomas 	pa->pa_pstart = ext4_grp_offs_to_block(sb, &ac->ac_b_ex);
3618c9de560dSAlex Tomas 	pa->pa_len = ac->ac_b_ex.fe_len;
3619c9de560dSAlex Tomas 	pa->pa_free = pa->pa_len;
3620c9de560dSAlex Tomas 	atomic_set(&pa->pa_count, 1);
3621c9de560dSAlex Tomas 	spin_lock_init(&pa->pa_lock);
3622c9de560dSAlex Tomas 	pa->pa_deleted = 0;
3623c9de560dSAlex Tomas 	pa->pa_linear = 0;
3624c9de560dSAlex Tomas 
3625c9de560dSAlex Tomas 	mb_debug("new inode pa %p: %llu/%u for %u\n", pa,
3626c9de560dSAlex Tomas 			pa->pa_pstart, pa->pa_len, pa->pa_lstart);
3627c9de560dSAlex Tomas 
3628c9de560dSAlex Tomas 	ext4_mb_use_inode_pa(ac, pa);
3629c9de560dSAlex Tomas 	atomic_add(pa->pa_free, &EXT4_SB(sb)->s_mb_preallocated);
3630c9de560dSAlex Tomas 
3631c9de560dSAlex Tomas 	ei = EXT4_I(ac->ac_inode);
3632c9de560dSAlex Tomas 	grp = ext4_get_group_info(sb, ac->ac_b_ex.fe_group);
3633c9de560dSAlex Tomas 
3634c9de560dSAlex Tomas 	pa->pa_obj_lock = &ei->i_prealloc_lock;
3635c9de560dSAlex Tomas 	pa->pa_inode = ac->ac_inode;
3636c9de560dSAlex Tomas 
3637c9de560dSAlex Tomas 	ext4_lock_group(sb, ac->ac_b_ex.fe_group);
3638c9de560dSAlex Tomas 	list_add(&pa->pa_group_list, &grp->bb_prealloc_list);
3639c9de560dSAlex Tomas 	ext4_unlock_group(sb, ac->ac_b_ex.fe_group);
3640c9de560dSAlex Tomas 
3641c9de560dSAlex Tomas 	spin_lock(pa->pa_obj_lock);
3642c9de560dSAlex Tomas 	list_add_rcu(&pa->pa_inode_list, &ei->i_prealloc_list);
3643c9de560dSAlex Tomas 	spin_unlock(pa->pa_obj_lock);
3644c9de560dSAlex Tomas 
3645c9de560dSAlex Tomas 	return 0;
3646c9de560dSAlex Tomas }
3647c9de560dSAlex Tomas 
3648c9de560dSAlex Tomas /*
3649c9de560dSAlex Tomas  * creates new preallocated space for locality group inodes belongs to
3650c9de560dSAlex Tomas  */
3651c9de560dSAlex Tomas static int ext4_mb_new_group_pa(struct ext4_allocation_context *ac)
3652c9de560dSAlex Tomas {
3653c9de560dSAlex Tomas 	struct super_block *sb = ac->ac_sb;
3654c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_locality_group *lg;
3655c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_prealloc_space *pa;
3656c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_group_info *grp;
3657c9de560dSAlex Tomas 
3658c9de560dSAlex Tomas 	/* preallocate only when found space is larger then requested */
3659c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(ac->ac_o_ex.fe_len >= ac->ac_b_ex.fe_len);
3660c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(ac->ac_status != AC_STATUS_FOUND);
3661c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(!S_ISREG(ac->ac_inode->i_mode));
3662c9de560dSAlex Tomas 
3663c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(ext4_pspace_cachep == NULL);
3664c9de560dSAlex Tomas 	pa = kmem_cache_alloc(ext4_pspace_cachep, GFP_NOFS);
3665c9de560dSAlex Tomas 	if (pa == NULL)
3666c9de560dSAlex Tomas 		return -ENOMEM;
3667c9de560dSAlex Tomas 
3668c9de560dSAlex Tomas 	/* preallocation can change ac_b_ex, thus we store actually
3669c9de560dSAlex Tomas 	 * allocated blocks for history */
3670c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_f_ex = ac->ac_b_ex;
3671c9de560dSAlex Tomas 
3672c9de560dSAlex Tomas 	pa->pa_pstart = ext4_grp_offs_to_block(sb, &ac->ac_b_ex);
3673c9de560dSAlex Tomas 	pa->pa_lstart = pa->pa_pstart;
3674c9de560dSAlex Tomas 	pa->pa_len = ac->ac_b_ex.fe_len;
3675c9de560dSAlex Tomas 	pa->pa_free = pa->pa_len;
3676c9de560dSAlex Tomas 	atomic_set(&pa->pa_count, 1);
3677c9de560dSAlex Tomas 	spin_lock_init(&pa->pa_lock);
3678c9de560dSAlex Tomas 	pa->pa_deleted = 0;
3679c9de560dSAlex Tomas 	pa->pa_linear = 1;
3680c9de560dSAlex Tomas 
3681c9de560dSAlex Tomas 	mb_debug("new group pa %p: %llu/%u for %u\n", pa,
3682c9de560dSAlex Tomas 			pa->pa_pstart, pa->pa_len, pa->pa_lstart);
3683c9de560dSAlex Tomas 
3684c9de560dSAlex Tomas 	ext4_mb_use_group_pa(ac, pa);
3685c9de560dSAlex Tomas 	atomic_add(pa->pa_free, &EXT4_SB(sb)->s_mb_preallocated);
3686c9de560dSAlex Tomas 
3687c9de560dSAlex Tomas 	grp = ext4_get_group_info(sb, ac->ac_b_ex.fe_group);
3688c9de560dSAlex Tomas 	lg = ac->ac_lg;
3689c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(lg == NULL);
3690c9de560dSAlex Tomas 
3691c9de560dSAlex Tomas 	pa->pa_obj_lock = &lg->lg_prealloc_lock;
3692c9de560dSAlex Tomas 	pa->pa_inode = NULL;
3693c9de560dSAlex Tomas 
3694c9de560dSAlex Tomas 	ext4_lock_group(sb, ac->ac_b_ex.fe_group);
3695c9de560dSAlex Tomas 	list_add(&pa->pa_group_list, &grp->bb_prealloc_list);
3696c9de560dSAlex Tomas 	ext4_unlock_group(sb, ac->ac_b_ex.fe_group);
3697c9de560dSAlex Tomas 
3698c9de560dSAlex Tomas 	spin_lock(pa->pa_obj_lock);
3699c9de560dSAlex Tomas 	list_add_tail_rcu(&pa->pa_inode_list, &lg->lg_prealloc_list);
3700c9de560dSAlex Tomas 	spin_unlock(pa->pa_obj_lock);
3701c9de560dSAlex Tomas 
3702c9de560dSAlex Tomas 	return 0;
3703c9de560dSAlex Tomas }
3704c9de560dSAlex Tomas 
3705c9de560dSAlex Tomas static int ext4_mb_new_preallocation(struct ext4_allocation_context *ac)
3706c9de560dSAlex Tomas {
3707c9de560dSAlex Tomas 	int err;
3708c9de560dSAlex Tomas 
3709c9de560dSAlex Tomas 	if (ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_GROUP_ALLOC)
3710c9de560dSAlex Tomas 		err = ext4_mb_new_group_pa(ac);
3711c9de560dSAlex Tomas 	else
3712c9de560dSAlex Tomas 		err = ext4_mb_new_inode_pa(ac);
3713c9de560dSAlex Tomas 	return err;
3714c9de560dSAlex Tomas }
3715c9de560dSAlex Tomas 
3716c9de560dSAlex Tomas /*
3717c9de560dSAlex Tomas  * finds all unused blocks in on-disk bitmap, frees them in
3718c9de560dSAlex Tomas  * in-core bitmap and buddy.
3719c9de560dSAlex Tomas  * @pa must be unlinked from inode and group lists, so that
3720c9de560dSAlex Tomas  * nobody else can find/use it.
3721c9de560dSAlex Tomas  * the caller MUST hold group/inode locks.
3722c9de560dSAlex Tomas  * TODO: optimize the case when there are no in-core structures yet
3723c9de560dSAlex Tomas  */
3724c9de560dSAlex Tomas static int ext4_mb_release_inode_pa(struct ext4_buddy *e4b,
3725c9de560dSAlex Tomas 				struct buffer_head *bitmap_bh,
3726c9de560dSAlex Tomas 				struct ext4_prealloc_space *pa)
3727c9de560dSAlex Tomas {
3728256bdb49SEric Sandeen 	struct ext4_allocation_context *ac;
3729c9de560dSAlex Tomas 	struct super_block *sb = e4b->bd_sb;
3730c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
3731c9de560dSAlex Tomas 	unsigned long end;
3732c9de560dSAlex Tomas 	unsigned long next;
3733c9de560dSAlex Tomas 	ext4_group_t group;
3734c9de560dSAlex Tomas 	ext4_grpblk_t bit;
3735c9de560dSAlex Tomas 	sector_t start;
3736c9de560dSAlex Tomas 	int err = 0;
3737c9de560dSAlex Tomas 	int free = 0;
3738c9de560dSAlex Tomas 
3739c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(pa->pa_deleted == 0);
3740c9de560dSAlex Tomas 	ext4_get_group_no_and_offset(sb, pa->pa_pstart, &group, &bit);
3741c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(group != e4b->bd_group && pa->pa_len != 0);
3742c9de560dSAlex Tomas 	end = bit + pa->pa_len;
3743c9de560dSAlex Tomas 
3744256bdb49SEric Sandeen 	ac = kmem_cache_alloc(ext4_ac_cachep, GFP_NOFS);
3745256bdb49SEric Sandeen 
3746256bdb49SEric Sandeen 	if (ac) {
3747256bdb49SEric Sandeen 		ac->ac_sb = sb;
3748256bdb49SEric Sandeen 		ac->ac_inode = pa->pa_inode;
3749256bdb49SEric Sandeen 		ac->ac_op = EXT4_MB_HISTORY_DISCARD;
3750256bdb49SEric Sandeen 	}
3751c9de560dSAlex Tomas 
3752c9de560dSAlex Tomas 	while (bit < end) {
3753c9de560dSAlex Tomas 		bit = ext4_find_next_zero_bit(bitmap_bh->b_data, end, bit);
3754c9de560dSAlex Tomas 		if (bit >= end)
3755c9de560dSAlex Tomas 			break;
3756c9de560dSAlex Tomas 		next = ext4_find_next_bit(bitmap_bh->b_data, end, bit);
3757c9de560dSAlex Tomas 		if (next > end)
3758c9de560dSAlex Tomas 			next = end;
3759c9de560dSAlex Tomas 		start = group * EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(sb) + bit +
3760c9de560dSAlex Tomas 				le32_to_cpu(sbi->s_es->s_first_data_block);
3761c9de560dSAlex Tomas 		mb_debug("    free preallocated %u/%u in group %u\n",
3762c9de560dSAlex Tomas 				(unsigned) start, (unsigned) next - bit,
3763c9de560dSAlex Tomas 				(unsigned) group);
3764c9de560dSAlex Tomas 		free += next - bit;
3765c9de560dSAlex Tomas 
3766256bdb49SEric Sandeen 		if (ac) {
3767256bdb49SEric Sandeen 			ac->ac_b_ex.fe_group = group;
3768256bdb49SEric Sandeen 			ac->ac_b_ex.fe_start = bit;
3769256bdb49SEric Sandeen 			ac->ac_b_ex.fe_len = next - bit;
3770256bdb49SEric Sandeen 			ac->ac_b_ex.fe_logical = 0;
3771256bdb49SEric Sandeen 			ext4_mb_store_history(ac);
3772256bdb49SEric Sandeen 		}
3773c9de560dSAlex Tomas 
3774c9de560dSAlex Tomas 		mb_free_blocks(pa->pa_inode, e4b, bit, next - bit);
3775c9de560dSAlex Tomas 		bit = next + 1;
3776c9de560dSAlex Tomas 	}
3777c9de560dSAlex Tomas 	if (free != pa->pa_free) {
377826346ff6SAneesh Kumar K.V 		printk(KERN_CRIT "pa %p: logic %lu, phys. %lu, len %lu\n",
3779c9de560dSAlex Tomas 			pa, (unsigned long) pa->pa_lstart,
3780c9de560dSAlex Tomas 			(unsigned long) pa->pa_pstart,
3781c9de560dSAlex Tomas 			(unsigned long) pa->pa_len);
378226346ff6SAneesh Kumar K.V 		ext4_error(sb, __FUNCTION__, "free %u, pa_free %u\n",
378326346ff6SAneesh Kumar K.V 						free, pa->pa_free);
3784e56eb659SAneesh Kumar K.V 		/*
3785e56eb659SAneesh Kumar K.V 		 * pa is already deleted so we use the value obtained
3786e56eb659SAneesh Kumar K.V 		 * from the bitmap and continue.
3787e56eb659SAneesh Kumar K.V 		 */
3788c9de560dSAlex Tomas 	}
3789c9de560dSAlex Tomas 	atomic_add(free, &sbi->s_mb_discarded);
3790256bdb49SEric Sandeen 	if (ac)
3791256bdb49SEric Sandeen 		kmem_cache_free(ext4_ac_cachep, ac);
3792c9de560dSAlex Tomas 
3793c9de560dSAlex Tomas 	return err;
3794c9de560dSAlex Tomas }
3795c9de560dSAlex Tomas 
3796c9de560dSAlex Tomas static int ext4_mb_release_group_pa(struct ext4_buddy *e4b,
3797c9de560dSAlex Tomas 				struct ext4_prealloc_space *pa)
3798c9de560dSAlex Tomas {
3799256bdb49SEric Sandeen 	struct ext4_allocation_context *ac;
3800c9de560dSAlex Tomas 	struct super_block *sb = e4b->bd_sb;
3801c9de560dSAlex Tomas 	ext4_group_t group;
3802c9de560dSAlex Tomas 	ext4_grpblk_t bit;
3803c9de560dSAlex Tomas 
3804256bdb49SEric Sandeen 	ac = kmem_cache_alloc(ext4_ac_cachep, GFP_NOFS);
3805256bdb49SEric Sandeen 
3806256bdb49SEric Sandeen 	if (ac)
3807256bdb49SEric Sandeen 		ac->ac_op = EXT4_MB_HISTORY_DISCARD;
3808c9de560dSAlex Tomas 
3809c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(pa->pa_deleted == 0);
3810c9de560dSAlex Tomas 	ext4_get_group_no_and_offset(sb, pa->pa_pstart, &group, &bit);
3811c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(group != e4b->bd_group && pa->pa_len != 0);
3812c9de560dSAlex Tomas 	mb_free_blocks(pa->pa_inode, e4b, bit, pa->pa_len);
3813c9de560dSAlex Tomas 	atomic_add(pa->pa_len, &EXT4_SB(sb)->s_mb_discarded);
3814c9de560dSAlex Tomas 
3815256bdb49SEric Sandeen 	if (ac) {
3816256bdb49SEric Sandeen 		ac->ac_sb = sb;
3817256bdb49SEric Sandeen 		ac->ac_inode = NULL;
3818256bdb49SEric Sandeen 		ac->ac_b_ex.fe_group = group;
3819256bdb49SEric Sandeen 		ac->ac_b_ex.fe_start = bit;
3820256bdb49SEric Sandeen 		ac->ac_b_ex.fe_len = pa->pa_len;
3821256bdb49SEric Sandeen 		ac->ac_b_ex.fe_logical = 0;
3822256bdb49SEric Sandeen 		ext4_mb_store_history(ac);
3823256bdb49SEric Sandeen 		kmem_cache_free(ext4_ac_cachep, ac);
3824256bdb49SEric Sandeen 	}
3825c9de560dSAlex Tomas 
3826c9de560dSAlex Tomas 	return 0;
3827c9de560dSAlex Tomas }
3828c9de560dSAlex Tomas 
3829c9de560dSAlex Tomas /*
3830c9de560dSAlex Tomas  * releases all preallocations in given group
3831c9de560dSAlex Tomas  *
3832c9de560dSAlex Tomas  * first, we need to decide discard policy:
3833c9de560dSAlex Tomas  * - when do we discard
3834c9de560dSAlex Tomas  *   1) ENOSPC
3835c9de560dSAlex Tomas  * - how many do we discard
3836c9de560dSAlex Tomas  *   1) how many requested
3837c9de560dSAlex Tomas  */
3838c9de560dSAlex Tomas static int ext4_mb_discard_group_preallocations(struct super_block *sb,
3839c9de560dSAlex Tomas 					ext4_group_t group, int needed)
3840c9de560dSAlex Tomas {
3841c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_group_info *grp = ext4_get_group_info(sb, group);
3842c9de560dSAlex Tomas 	struct buffer_head *bitmap_bh = NULL;
3843c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_prealloc_space *pa, *tmp;
3844c9de560dSAlex Tomas 	struct list_head list;
3845c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_buddy e4b;
3846c9de560dSAlex Tomas 	int err;
3847c9de560dSAlex Tomas 	int busy = 0;
3848c9de560dSAlex Tomas 	int free = 0;
3849c9de560dSAlex Tomas 
3850c9de560dSAlex Tomas 	mb_debug("discard preallocation for group %lu\n", group);
3851c9de560dSAlex Tomas 
3852c9de560dSAlex Tomas 	if (list_empty(&grp->bb_prealloc_list))
3853c9de560dSAlex Tomas 		return 0;
3854c9de560dSAlex Tomas 
3855c9de560dSAlex Tomas 	bitmap_bh = read_block_bitmap(sb, group);
3856c9de560dSAlex Tomas 	if (bitmap_bh == NULL) {
3857c9de560dSAlex Tomas 		/* error handling here */
3858c9de560dSAlex Tomas 		ext4_mb_release_desc(&e4b);
3859c9de560dSAlex Tomas 		BUG_ON(bitmap_bh == NULL);
3860c9de560dSAlex Tomas 	}
3861c9de560dSAlex Tomas 
3862c9de560dSAlex Tomas 	err = ext4_mb_load_buddy(sb, group, &e4b);
3863c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(err != 0); /* error handling here */
3864c9de560dSAlex Tomas 
3865c9de560dSAlex Tomas 	if (needed == 0)
3866c9de560dSAlex Tomas 		needed = EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(sb) + 1;
3867c9de560dSAlex Tomas 
3868c9de560dSAlex Tomas 	grp = ext4_get_group_info(sb, group);
3869c9de560dSAlex Tomas 	INIT_LIST_HEAD(&list);
3870c9de560dSAlex Tomas 
3871c9de560dSAlex Tomas repeat:
3872c9de560dSAlex Tomas 	ext4_lock_group(sb, group);
3873c9de560dSAlex Tomas 	list_for_each_entry_safe(pa, tmp,
3874c9de560dSAlex Tomas 				&grp->bb_prealloc_list, pa_group_list) {
3875c9de560dSAlex Tomas 		spin_lock(&pa->pa_lock);
3876c9de560dSAlex Tomas 		if (atomic_read(&pa->pa_count)) {
3877c9de560dSAlex Tomas 			spin_unlock(&pa->pa_lock);
3878c9de560dSAlex Tomas 			busy = 1;
3879c9de560dSAlex Tomas 			continue;
3880c9de560dSAlex Tomas 		}
3881c9de560dSAlex Tomas 		if (pa->pa_deleted) {
3882c9de560dSAlex Tomas 			spin_unlock(&pa->pa_lock);
3883c9de560dSAlex Tomas 			continue;
3884c9de560dSAlex Tomas 		}
3885c9de560dSAlex Tomas 
3886c9de560dSAlex Tomas 		/* seems this one can be freed ... */
3887c9de560dSAlex Tomas 		pa->pa_deleted = 1;
3888c9de560dSAlex Tomas 
3889c9de560dSAlex Tomas 		/* we can trust pa_free ... */
3890c9de560dSAlex Tomas 		free += pa->pa_free;
3891c9de560dSAlex Tomas 
3892c9de560dSAlex Tomas 		spin_unlock(&pa->pa_lock);
3893c9de560dSAlex Tomas 
3894c9de560dSAlex Tomas 		list_del(&pa->pa_group_list);
3895c9de560dSAlex Tomas 		list_add(&pa->u.pa_tmp_list, &list);
3896c9de560dSAlex Tomas 	}
3897c9de560dSAlex Tomas 
3898c9de560dSAlex Tomas 	/* if we still need more blocks and some PAs were used, try again */
3899c9de560dSAlex Tomas 	if (free < needed && busy) {
3900c9de560dSAlex Tomas 		busy = 0;
3901c9de560dSAlex Tomas 		ext4_unlock_group(sb, group);
3902c9de560dSAlex Tomas 		/*
3903c9de560dSAlex Tomas 		 * Yield the CPU here so that we don't get soft lockup
3904c9de560dSAlex Tomas 		 * in non preempt case.
3905c9de560dSAlex Tomas 		 */
3906c9de560dSAlex Tomas 		yield();
3907c9de560dSAlex Tomas 		goto repeat;
3908c9de560dSAlex Tomas 	}
3909c9de560dSAlex Tomas 
3910c9de560dSAlex Tomas 	/* found anything to free? */
3911c9de560dSAlex Tomas 	if (list_empty(&list)) {
3912c9de560dSAlex Tomas 		BUG_ON(free != 0);
3913c9de560dSAlex Tomas 		goto out;
3914c9de560dSAlex Tomas 	}
3915c9de560dSAlex Tomas 
3916c9de560dSAlex Tomas 	/* now free all selected PAs */
3917c9de560dSAlex Tomas 	list_for_each_entry_safe(pa, tmp, &list, u.pa_tmp_list) {
3918c9de560dSAlex Tomas 
3919c9de560dSAlex Tomas 		/* remove from object (inode or locality group) */
3920c9de560dSAlex Tomas 		spin_lock(pa->pa_obj_lock);
3921c9de560dSAlex Tomas 		list_del_rcu(&pa->pa_inode_list);
3922c9de560dSAlex Tomas 		spin_unlock(pa->pa_obj_lock);
3923c9de560dSAlex Tomas 
3924c9de560dSAlex Tomas 		if (pa->pa_linear)
3925c9de560dSAlex Tomas 			ext4_mb_release_group_pa(&e4b, pa);
3926c9de560dSAlex Tomas 		else
3927c9de560dSAlex Tomas 			ext4_mb_release_inode_pa(&e4b, bitmap_bh, pa);
3928c9de560dSAlex Tomas 
3929c9de560dSAlex Tomas 		list_del(&pa->u.pa_tmp_list);
3930c9de560dSAlex Tomas 		call_rcu(&(pa)->u.pa_rcu, ext4_mb_pa_callback);
3931c9de560dSAlex Tomas 	}
3932c9de560dSAlex Tomas 
3933c9de560dSAlex Tomas out:
3934c9de560dSAlex Tomas 	ext4_unlock_group(sb, group);
3935c9de560dSAlex Tomas 	ext4_mb_release_desc(&e4b);
3936c9de560dSAlex Tomas 	put_bh(bitmap_bh);
3937c9de560dSAlex Tomas 	return free;
3938c9de560dSAlex Tomas }
3939c9de560dSAlex Tomas 
3940c9de560dSAlex Tomas /*
3941c9de560dSAlex Tomas  * releases all non-used preallocated blocks for given inode
3942c9de560dSAlex Tomas  *
3943c9de560dSAlex Tomas  * It's important to discard preallocations under i_data_sem
3944c9de560dSAlex Tomas  * We don't want another block to be served from the prealloc
3945c9de560dSAlex Tomas  * space when we are discarding the inode prealloc space.
3946c9de560dSAlex Tomas  *
3947c9de560dSAlex Tomas  * FIXME!! Make sure it is valid at all the call sites
3948c9de560dSAlex Tomas  */
3949c9de560dSAlex Tomas void ext4_mb_discard_inode_preallocations(struct inode *inode)
3950c9de560dSAlex Tomas {
3951c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_inode_info *ei = EXT4_I(inode);
3952c9de560dSAlex Tomas 	struct super_block *sb = inode->i_sb;
3953c9de560dSAlex Tomas 	struct buffer_head *bitmap_bh = NULL;
3954c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_prealloc_space *pa, *tmp;
3955c9de560dSAlex Tomas 	ext4_group_t group = 0;
3956c9de560dSAlex Tomas 	struct list_head list;
3957c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_buddy e4b;
3958c9de560dSAlex Tomas 	int err;
3959c9de560dSAlex Tomas 
3960c9de560dSAlex Tomas 	if (!test_opt(sb, MBALLOC) || !S_ISREG(inode->i_mode)) {
3961c9de560dSAlex Tomas 		/*BUG_ON(!list_empty(&ei->i_prealloc_list));*/
3962c9de560dSAlex Tomas 		return;
3963c9de560dSAlex Tomas 	}
3964c9de560dSAlex Tomas 
3965c9de560dSAlex Tomas 	mb_debug("discard preallocation for inode %lu\n", inode->i_ino);
3966c9de560dSAlex Tomas 
3967c9de560dSAlex Tomas 	INIT_LIST_HEAD(&list);
3968c9de560dSAlex Tomas 
3969c9de560dSAlex Tomas repeat:
3970c9de560dSAlex Tomas 	/* first, collect all pa's in the inode */
3971c9de560dSAlex Tomas 	spin_lock(&ei->i_prealloc_lock);
3972c9de560dSAlex Tomas 	while (!list_empty(&ei->i_prealloc_list)) {
3973c9de560dSAlex Tomas 		pa = list_entry(ei->i_prealloc_list.next,
3974c9de560dSAlex Tomas 				struct ext4_prealloc_space, pa_inode_list);
3975c9de560dSAlex Tomas 		BUG_ON(pa->pa_obj_lock != &ei->i_prealloc_lock);
3976c9de560dSAlex Tomas 		spin_lock(&pa->pa_lock);
3977c9de560dSAlex Tomas 		if (atomic_read(&pa->pa_count)) {
3978c9de560dSAlex Tomas 			/* this shouldn't happen often - nobody should
3979c9de560dSAlex Tomas 			 * use preallocation while we're discarding it */
3980c9de560dSAlex Tomas 			spin_unlock(&pa->pa_lock);
3981c9de560dSAlex Tomas 			spin_unlock(&ei->i_prealloc_lock);
3982c9de560dSAlex Tomas 			printk(KERN_ERR "uh-oh! used pa while discarding\n");
3983c9de560dSAlex Tomas 			WARN_ON(1);
3984c9de560dSAlex Tomas 			schedule_timeout_uninterruptible(HZ);
3985c9de560dSAlex Tomas 			goto repeat;
3986c9de560dSAlex Tomas 
3987c9de560dSAlex Tomas 		}
3988c9de560dSAlex Tomas 		if (pa->pa_deleted == 0) {
3989c9de560dSAlex Tomas 			pa->pa_deleted = 1;
3990c9de560dSAlex Tomas 			spin_unlock(&pa->pa_lock);
3991c9de560dSAlex Tomas 			list_del_rcu(&pa->pa_inode_list);
3992c9de560dSAlex Tomas 			list_add(&pa->u.pa_tmp_list, &list);
3993c9de560dSAlex Tomas 			continue;
3994c9de560dSAlex Tomas 		}
3995c9de560dSAlex Tomas 
3996c9de560dSAlex Tomas 		/* someone is deleting pa right now */
3997c9de560dSAlex Tomas 		spin_unlock(&pa->pa_lock);
3998c9de560dSAlex Tomas 		spin_unlock(&ei->i_prealloc_lock);
3999c9de560dSAlex Tomas 
4000c9de560dSAlex Tomas 		/* we have to wait here because pa_deleted
4001c9de560dSAlex Tomas 		 * doesn't mean pa is already unlinked from
4002c9de560dSAlex Tomas 		 * the list. as we might be called from
4003c9de560dSAlex Tomas 		 * ->clear_inode() the inode will get freed
4004c9de560dSAlex Tomas 		 * and concurrent thread which is unlinking
4005c9de560dSAlex Tomas 		 * pa from inode's list may access already
4006c9de560dSAlex Tomas 		 * freed memory, bad-bad-bad */
4007c9de560dSAlex Tomas 
4008c9de560dSAlex Tomas 		/* XXX: if this happens too often, we can
4009c9de560dSAlex Tomas 		 * add a flag to force wait only in case
4010c9de560dSAlex Tomas 		 * of ->clear_inode(), but not in case of
4011c9de560dSAlex Tomas 		 * regular truncate */
4012c9de560dSAlex Tomas 		schedule_timeout_uninterruptible(HZ);
4013c9de560dSAlex Tomas 		goto repeat;
4014c9de560dSAlex Tomas 	}
4015c9de560dSAlex Tomas 	spin_unlock(&ei->i_prealloc_lock);
4016c9de560dSAlex Tomas 
4017c9de560dSAlex Tomas 	list_for_each_entry_safe(pa, tmp, &list, u.pa_tmp_list) {
4018c9de560dSAlex Tomas 		BUG_ON(pa->pa_linear != 0);
4019c9de560dSAlex Tomas 		ext4_get_group_no_and_offset(sb, pa->pa_pstart, &group, NULL);
4020c9de560dSAlex Tomas 
4021c9de560dSAlex Tomas 		err = ext4_mb_load_buddy(sb, group, &e4b);
4022c9de560dSAlex Tomas 		BUG_ON(err != 0); /* error handling here */
4023c9de560dSAlex Tomas 
4024c9de560dSAlex Tomas 		bitmap_bh = read_block_bitmap(sb, group);
4025c9de560dSAlex Tomas 		if (bitmap_bh == NULL) {
4026c9de560dSAlex Tomas 			/* error handling here */
4027c9de560dSAlex Tomas 			ext4_mb_release_desc(&e4b);
4028c9de560dSAlex Tomas 			BUG_ON(bitmap_bh == NULL);
4029c9de560dSAlex Tomas 		}
4030c9de560dSAlex Tomas 
4031c9de560dSAlex Tomas 		ext4_lock_group(sb, group);
4032c9de560dSAlex Tomas 		list_del(&pa->pa_group_list);
4033c9de560dSAlex Tomas 		ext4_mb_release_inode_pa(&e4b, bitmap_bh, pa);
4034c9de560dSAlex Tomas 		ext4_unlock_group(sb, group);
4035c9de560dSAlex Tomas 
4036c9de560dSAlex Tomas 		ext4_mb_release_desc(&e4b);
4037c9de560dSAlex Tomas 		put_bh(bitmap_bh);
4038c9de560dSAlex Tomas 
4039c9de560dSAlex Tomas 		list_del(&pa->u.pa_tmp_list);
4040c9de560dSAlex Tomas 		call_rcu(&(pa)->u.pa_rcu, ext4_mb_pa_callback);
4041c9de560dSAlex Tomas 	}
4042c9de560dSAlex Tomas }
4043c9de560dSAlex Tomas 
4044c9de560dSAlex Tomas /*
4045c9de560dSAlex Tomas  * finds all preallocated spaces and return blocks being freed to them
4046c9de560dSAlex Tomas  * if preallocated space becomes full (no block is used from the space)
4047c9de560dSAlex Tomas  * then the function frees space in buddy
4048c9de560dSAlex Tomas  * XXX: at the moment, truncate (which is the only way to free blocks)
4049c9de560dSAlex Tomas  * discards all preallocations
4050c9de560dSAlex Tomas  */
4051c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_return_to_preallocation(struct inode *inode,
4052c9de560dSAlex Tomas 					struct ext4_buddy *e4b,
4053c9de560dSAlex Tomas 					sector_t block, int count)
4054c9de560dSAlex Tomas {
4055c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(!list_empty(&EXT4_I(inode)->i_prealloc_list));
4056c9de560dSAlex Tomas }
4057c9de560dSAlex Tomas #ifdef MB_DEBUG
4058c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_show_ac(struct ext4_allocation_context *ac)
4059c9de560dSAlex Tomas {
4060c9de560dSAlex Tomas 	struct super_block *sb = ac->ac_sb;
4061c9de560dSAlex Tomas 	ext4_group_t i;
4062c9de560dSAlex Tomas 
4063c9de560dSAlex Tomas 	printk(KERN_ERR "EXT4-fs: Can't allocate:"
4064c9de560dSAlex Tomas 			" Allocation context details:\n");
4065c9de560dSAlex Tomas 	printk(KERN_ERR "EXT4-fs: status %d flags %d\n",
4066c9de560dSAlex Tomas 			ac->ac_status, ac->ac_flags);
4067c9de560dSAlex Tomas 	printk(KERN_ERR "EXT4-fs: orig %lu/%lu/%lu@%lu, goal %lu/%lu/%lu@%lu, "
4068c9de560dSAlex Tomas 			"best %lu/%lu/%lu@%lu cr %d\n",
4069c9de560dSAlex Tomas 			(unsigned long)ac->ac_o_ex.fe_group,
4070c9de560dSAlex Tomas 			(unsigned long)ac->ac_o_ex.fe_start,
4071c9de560dSAlex Tomas 			(unsigned long)ac->ac_o_ex.fe_len,
4072c9de560dSAlex Tomas 			(unsigned long)ac->ac_o_ex.fe_logical,
4073c9de560dSAlex Tomas 			(unsigned long)ac->ac_g_ex.fe_group,
4074c9de560dSAlex Tomas 			(unsigned long)ac->ac_g_ex.fe_start,
4075c9de560dSAlex Tomas 			(unsigned long)ac->ac_g_ex.fe_len,
4076c9de560dSAlex Tomas 			(unsigned long)ac->ac_g_ex.fe_logical,
4077c9de560dSAlex Tomas 			(unsigned long)ac->ac_b_ex.fe_group,
4078c9de560dSAlex Tomas 			(unsigned long)ac->ac_b_ex.fe_start,
4079c9de560dSAlex Tomas 			(unsigned long)ac->ac_b_ex.fe_len,
4080c9de560dSAlex Tomas 			(unsigned long)ac->ac_b_ex.fe_logical,
4081c9de560dSAlex Tomas 			(int)ac->ac_criteria);
4082c9de560dSAlex Tomas 	printk(KERN_ERR "EXT4-fs: %lu scanned, %d found\n", ac->ac_ex_scanned,
4083c9de560dSAlex Tomas 		ac->ac_found);
4084c9de560dSAlex Tomas 	printk(KERN_ERR "EXT4-fs: groups: \n");
4085c9de560dSAlex Tomas 	for (i = 0; i < EXT4_SB(sb)->s_groups_count; i++) {
4086c9de560dSAlex Tomas 		struct ext4_group_info *grp = ext4_get_group_info(sb, i);
4087c9de560dSAlex Tomas 		struct ext4_prealloc_space *pa;
4088c9de560dSAlex Tomas 		ext4_grpblk_t start;
4089c9de560dSAlex Tomas 		struct list_head *cur;
4090c9de560dSAlex Tomas 		ext4_lock_group(sb, i);
4091c9de560dSAlex Tomas 		list_for_each(cur, &grp->bb_prealloc_list) {
4092c9de560dSAlex Tomas 			pa = list_entry(cur, struct ext4_prealloc_space,
4093c9de560dSAlex Tomas 					pa_group_list);
4094c9de560dSAlex Tomas 			spin_lock(&pa->pa_lock);
4095c9de560dSAlex Tomas 			ext4_get_group_no_and_offset(sb, pa->pa_pstart,
4096c9de560dSAlex Tomas 						     NULL, &start);
4097c9de560dSAlex Tomas 			spin_unlock(&pa->pa_lock);
4098c9de560dSAlex Tomas 			printk(KERN_ERR "PA:%lu:%d:%u \n", i,
4099c9de560dSAlex Tomas 							start, pa->pa_len);
4100c9de560dSAlex Tomas 		}
4101c9de560dSAlex Tomas 		ext4_lock_group(sb, i);
4102c9de560dSAlex Tomas 
4103c9de560dSAlex Tomas 		if (grp->bb_free == 0)
4104c9de560dSAlex Tomas 			continue;
4105c9de560dSAlex Tomas 		printk(KERN_ERR "%lu: %d/%d \n",
4106c9de560dSAlex Tomas 		       i, grp->bb_free, grp->bb_fragments);
4107c9de560dSAlex Tomas 	}
4108c9de560dSAlex Tomas 	printk(KERN_ERR "\n");
4109c9de560dSAlex Tomas }
4110c9de560dSAlex Tomas #else
4111c9de560dSAlex Tomas static inline void ext4_mb_show_ac(struct ext4_allocation_context *ac)
4112c9de560dSAlex Tomas {
4113c9de560dSAlex Tomas 	return;
4114c9de560dSAlex Tomas }
4115c9de560dSAlex Tomas #endif
4116c9de560dSAlex Tomas 
4117c9de560dSAlex Tomas /*
4118c9de560dSAlex Tomas  * We use locality group preallocation for small size file. The size of the
4119c9de560dSAlex Tomas  * file is determined by the current size or the resulting size after
4120c9de560dSAlex Tomas  * allocation which ever is larger
4121c9de560dSAlex Tomas  *
4122c9de560dSAlex Tomas  * One can tune this size via /proc/fs/ext4/<partition>/stream_req
4123c9de560dSAlex Tomas  */
4124c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_group_or_file(struct ext4_allocation_context *ac)
4125c9de560dSAlex Tomas {
4126c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(ac->ac_sb);
4127c9de560dSAlex Tomas 	int bsbits = ac->ac_sb->s_blocksize_bits;
4128c9de560dSAlex Tomas 	loff_t size, isize;
4129c9de560dSAlex Tomas 
4130c9de560dSAlex Tomas 	if (!(ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_DATA))
4131c9de560dSAlex Tomas 		return;
4132c9de560dSAlex Tomas 
4133c9de560dSAlex Tomas 	size = ac->ac_o_ex.fe_logical + ac->ac_o_ex.fe_len;
4134c9de560dSAlex Tomas 	isize = i_size_read(ac->ac_inode) >> bsbits;
4135c9de560dSAlex Tomas 	size = max(size, isize);
4136c9de560dSAlex Tomas 
4137c9de560dSAlex Tomas 	/* don't use group allocation for large files */
4138c9de560dSAlex Tomas 	if (size >= sbi->s_mb_stream_request)
4139c9de560dSAlex Tomas 		return;
4140c9de560dSAlex Tomas 
4141c9de560dSAlex Tomas 	if (unlikely(ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_GOAL_ONLY))
4142c9de560dSAlex Tomas 		return;
4143c9de560dSAlex Tomas 
4144c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(ac->ac_lg != NULL);
4145c9de560dSAlex Tomas 	/*
4146c9de560dSAlex Tomas 	 * locality group prealloc space are per cpu. The reason for having
4147c9de560dSAlex Tomas 	 * per cpu locality group is to reduce the contention between block
4148c9de560dSAlex Tomas 	 * request from multiple CPUs.
4149c9de560dSAlex Tomas 	 */
4150c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_lg = &sbi->s_locality_groups[get_cpu()];
4151c9de560dSAlex Tomas 	put_cpu();
4152c9de560dSAlex Tomas 
4153c9de560dSAlex Tomas 	/* we're going to use group allocation */
4154c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_flags |= EXT4_MB_HINT_GROUP_ALLOC;
4155c9de560dSAlex Tomas 
4156c9de560dSAlex Tomas 	/* serialize all allocations in the group */
4157c9de560dSAlex Tomas 	mutex_lock(&ac->ac_lg->lg_mutex);
4158c9de560dSAlex Tomas }
4159c9de560dSAlex Tomas 
4160c9de560dSAlex Tomas static int ext4_mb_initialize_context(struct ext4_allocation_context *ac,
4161c9de560dSAlex Tomas 				struct ext4_allocation_request *ar)
4162c9de560dSAlex Tomas {
4163c9de560dSAlex Tomas 	struct super_block *sb = ar->inode->i_sb;
4164c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
4165c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_super_block *es = sbi->s_es;
4166c9de560dSAlex Tomas 	ext4_group_t group;
4167c9de560dSAlex Tomas 	unsigned long len;
4168c9de560dSAlex Tomas 	unsigned long goal;
4169c9de560dSAlex Tomas 	ext4_grpblk_t block;
4170c9de560dSAlex Tomas 
4171c9de560dSAlex Tomas 	/* we can't allocate > group size */
4172c9de560dSAlex Tomas 	len = ar->len;
4173c9de560dSAlex Tomas 
4174c9de560dSAlex Tomas 	/* just a dirty hack to filter too big requests  */
4175c9de560dSAlex Tomas 	if (len >= EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(sb) - 10)
4176c9de560dSAlex Tomas 		len = EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(sb) - 10;
4177c9de560dSAlex Tomas 
4178c9de560dSAlex Tomas 	/* start searching from the goal */
4179c9de560dSAlex Tomas 	goal = ar->goal;
4180c9de560dSAlex Tomas 	if (goal < le32_to_cpu(es->s_first_data_block) ||
4181c9de560dSAlex Tomas 			goal >= ext4_blocks_count(es))
4182c9de560dSAlex Tomas 		goal = le32_to_cpu(es->s_first_data_block);
4183c9de560dSAlex Tomas 	ext4_get_group_no_and_offset(sb, goal, &group, &block);
4184c9de560dSAlex Tomas 
4185c9de560dSAlex Tomas 	/* set up allocation goals */
4186c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_b_ex.fe_logical = ar->logical;
4187c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_b_ex.fe_group = 0;
4188c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_b_ex.fe_start = 0;
4189c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_b_ex.fe_len = 0;
4190c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_status = AC_STATUS_CONTINUE;
4191c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_groups_scanned = 0;
4192c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_ex_scanned = 0;
4193c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_found = 0;
4194c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_sb = sb;
4195c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_inode = ar->inode;
4196c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_o_ex.fe_logical = ar->logical;
4197c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_o_ex.fe_group = group;
4198c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_o_ex.fe_start = block;
4199c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_o_ex.fe_len = len;
4200c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_g_ex.fe_logical = ar->logical;
4201c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_g_ex.fe_group = group;
4202c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_g_ex.fe_start = block;
4203c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_g_ex.fe_len = len;
4204c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_f_ex.fe_len = 0;
4205c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_flags = ar->flags;
4206c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_2order = 0;
4207c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_criteria = 0;
4208c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_pa = NULL;
4209c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_bitmap_page = NULL;
4210c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_buddy_page = NULL;
4211c9de560dSAlex Tomas 	ac->ac_lg = NULL;
4212c9de560dSAlex Tomas 
4213c9de560dSAlex Tomas 	/* we have to define context: we'll we work with a file or
4214c9de560dSAlex Tomas 	 * locality group. this is a policy, actually */
4215c9de560dSAlex Tomas 	ext4_mb_group_or_file(ac);
4216c9de560dSAlex Tomas 
4217c9de560dSAlex Tomas 	mb_debug("init ac: %u blocks @ %u, goal %u, flags %x, 2^%d, "
4218c9de560dSAlex Tomas 			"left: %u/%u, right %u/%u to %swritable\n",
4219c9de560dSAlex Tomas 			(unsigned) ar->len, (unsigned) ar->logical,
4220c9de560dSAlex Tomas 			(unsigned) ar->goal, ac->ac_flags, ac->ac_2order,
4221c9de560dSAlex Tomas 			(unsigned) ar->lleft, (unsigned) ar->pleft,
4222c9de560dSAlex Tomas 			(unsigned) ar->lright, (unsigned) ar->pright,
4223c9de560dSAlex Tomas 			atomic_read(&ar->inode->i_writecount) ? "" : "non-");
4224c9de560dSAlex Tomas 	return 0;
4225c9de560dSAlex Tomas 
4226c9de560dSAlex Tomas }
4227c9de560dSAlex Tomas 
4228c9de560dSAlex Tomas /*
4229c9de560dSAlex Tomas  * release all resource we used in allocation
4230c9de560dSAlex Tomas  */
4231c9de560dSAlex Tomas static int ext4_mb_release_context(struct ext4_allocation_context *ac)
4232c9de560dSAlex Tomas {
4233c9de560dSAlex Tomas 	if (ac->ac_pa) {
4234c9de560dSAlex Tomas 		if (ac->ac_pa->pa_linear) {
4235c9de560dSAlex Tomas 			/* see comment in ext4_mb_use_group_pa() */
4236c9de560dSAlex Tomas 			spin_lock(&ac->ac_pa->pa_lock);
4237c9de560dSAlex Tomas 			ac->ac_pa->pa_pstart += ac->ac_b_ex.fe_len;
4238c9de560dSAlex Tomas 			ac->ac_pa->pa_lstart += ac->ac_b_ex.fe_len;
4239c9de560dSAlex Tomas 			ac->ac_pa->pa_free -= ac->ac_b_ex.fe_len;
4240c9de560dSAlex Tomas 			ac->ac_pa->pa_len -= ac->ac_b_ex.fe_len;
4241c9de560dSAlex Tomas 			spin_unlock(&ac->ac_pa->pa_lock);
4242c9de560dSAlex Tomas 		}
4243c9de560dSAlex Tomas 		ext4_mb_put_pa(ac, ac->ac_sb, ac->ac_pa);
4244c9de560dSAlex Tomas 	}
4245c9de560dSAlex Tomas 	if (ac->ac_bitmap_page)
4246c9de560dSAlex Tomas 		page_cache_release(ac->ac_bitmap_page);
4247c9de560dSAlex Tomas 	if (ac->ac_buddy_page)
4248c9de560dSAlex Tomas 		page_cache_release(ac->ac_buddy_page);
4249c9de560dSAlex Tomas 	if (ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_GROUP_ALLOC)
4250c9de560dSAlex Tomas 		mutex_unlock(&ac->ac_lg->lg_mutex);
4251c9de560dSAlex Tomas 	ext4_mb_collect_stats(ac);
4252c9de560dSAlex Tomas 	return 0;
4253c9de560dSAlex Tomas }
4254c9de560dSAlex Tomas 
4255c9de560dSAlex Tomas static int ext4_mb_discard_preallocations(struct super_block *sb, int needed)
4256c9de560dSAlex Tomas {
4257c9de560dSAlex Tomas 	ext4_group_t i;
4258c9de560dSAlex Tomas 	int ret;
4259c9de560dSAlex Tomas 	int freed = 0;
4260c9de560dSAlex Tomas 
4261c9de560dSAlex Tomas 	for (i = 0; i < EXT4_SB(sb)->s_groups_count && needed > 0; i++) {
4262c9de560dSAlex Tomas 		ret = ext4_mb_discard_group_preallocations(sb, i, needed);
4263c9de560dSAlex Tomas 		freed += ret;
4264c9de560dSAlex Tomas 		needed -= ret;
4265c9de560dSAlex Tomas 	}
4266c9de560dSAlex Tomas 
4267c9de560dSAlex Tomas 	return freed;
4268c9de560dSAlex Tomas }
4269c9de560dSAlex Tomas 
4270c9de560dSAlex Tomas /*
4271c9de560dSAlex Tomas  * Main entry point into mballoc to allocate blocks
4272c9de560dSAlex Tomas  * it tries to use preallocation first, then falls back
4273c9de560dSAlex Tomas  * to usual allocation
4274c9de560dSAlex Tomas  */
4275c9de560dSAlex Tomas ext4_fsblk_t ext4_mb_new_blocks(handle_t *handle,
4276c9de560dSAlex Tomas 				 struct ext4_allocation_request *ar, int *errp)
4277c9de560dSAlex Tomas {
4278256bdb49SEric Sandeen 	struct ext4_allocation_context *ac = NULL;
4279c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_sb_info *sbi;
4280c9de560dSAlex Tomas 	struct super_block *sb;
4281c9de560dSAlex Tomas 	ext4_fsblk_t block = 0;
4282c9de560dSAlex Tomas 	int freed;
4283c9de560dSAlex Tomas 	int inquota;
4284c9de560dSAlex Tomas 
4285c9de560dSAlex Tomas 	sb = ar->inode->i_sb;
4286c9de560dSAlex Tomas 	sbi = EXT4_SB(sb);
4287c9de560dSAlex Tomas 
4288c9de560dSAlex Tomas 	if (!test_opt(sb, MBALLOC)) {
4289c9de560dSAlex Tomas 		block = ext4_new_blocks_old(handle, ar->inode, ar->goal,
4290c9de560dSAlex Tomas 					    &(ar->len), errp);
4291c9de560dSAlex Tomas 		return block;
4292c9de560dSAlex Tomas 	}
4293c9de560dSAlex Tomas 
4294c9de560dSAlex Tomas 	while (ar->len && DQUOT_ALLOC_BLOCK(ar->inode, ar->len)) {
4295c9de560dSAlex Tomas 		ar->flags |= EXT4_MB_HINT_NOPREALLOC;
4296c9de560dSAlex Tomas 		ar->len--;
4297c9de560dSAlex Tomas 	}
4298c9de560dSAlex Tomas 	if (ar->len == 0) {
4299c9de560dSAlex Tomas 		*errp = -EDQUOT;
4300c9de560dSAlex Tomas 		return 0;
4301c9de560dSAlex Tomas 	}
4302c9de560dSAlex Tomas 	inquota = ar->len;
4303c9de560dSAlex Tomas 
4304256bdb49SEric Sandeen 	ac = kmem_cache_alloc(ext4_ac_cachep, GFP_NOFS);
4305256bdb49SEric Sandeen 	if (!ac) {
4306256bdb49SEric Sandeen 		*errp = -ENOMEM;
4307256bdb49SEric Sandeen 		return 0;
4308256bdb49SEric Sandeen 	}
4309256bdb49SEric Sandeen 
4310c9de560dSAlex Tomas 	ext4_mb_poll_new_transaction(sb, handle);
4311c9de560dSAlex Tomas 
4312256bdb49SEric Sandeen 	*errp = ext4_mb_initialize_context(ac, ar);
4313c9de560dSAlex Tomas 	if (*errp) {
4314c9de560dSAlex Tomas 		ar->len = 0;
4315c9de560dSAlex Tomas 		goto out;
4316c9de560dSAlex Tomas 	}
4317c9de560dSAlex Tomas 
4318256bdb49SEric Sandeen 	ac->ac_op = EXT4_MB_HISTORY_PREALLOC;
4319256bdb49SEric Sandeen 	if (!ext4_mb_use_preallocated(ac)) {
4320c9de560dSAlex Tomas 
4321256bdb49SEric Sandeen 		ac->ac_op = EXT4_MB_HISTORY_ALLOC;
4322256bdb49SEric Sandeen 		ext4_mb_normalize_request(ac, ar);
4323c9de560dSAlex Tomas 
4324c9de560dSAlex Tomas repeat:
4325c9de560dSAlex Tomas 		/* allocate space in core */
4326256bdb49SEric Sandeen 		ext4_mb_regular_allocator(ac);
4327c9de560dSAlex Tomas 
4328c9de560dSAlex Tomas 		/* as we've just preallocated more space than
4329c9de560dSAlex Tomas 		 * user requested orinally, we store allocated
4330c9de560dSAlex Tomas 		 * space in a special descriptor */
4331256bdb49SEric Sandeen 		if (ac->ac_status == AC_STATUS_FOUND &&
4332256bdb49SEric Sandeen 				ac->ac_o_ex.fe_len < ac->ac_b_ex.fe_len)
4333256bdb49SEric Sandeen 			ext4_mb_new_preallocation(ac);
4334c9de560dSAlex Tomas 	}
4335c9de560dSAlex Tomas 
4336256bdb49SEric Sandeen 	if (likely(ac->ac_status == AC_STATUS_FOUND)) {
4337256bdb49SEric Sandeen 		ext4_mb_mark_diskspace_used(ac, handle);
4338c9de560dSAlex Tomas 		*errp = 0;
4339256bdb49SEric Sandeen 		block = ext4_grp_offs_to_block(sb, &ac->ac_b_ex);
4340256bdb49SEric Sandeen 		ar->len = ac->ac_b_ex.fe_len;
4341c9de560dSAlex Tomas 	} else {
4342256bdb49SEric Sandeen 		freed  = ext4_mb_discard_preallocations(sb, ac->ac_o_ex.fe_len);
4343c9de560dSAlex Tomas 		if (freed)
4344c9de560dSAlex Tomas 			goto repeat;
4345c9de560dSAlex Tomas 		*errp = -ENOSPC;
4346256bdb49SEric Sandeen 		ac->ac_b_ex.fe_len = 0;
4347c9de560dSAlex Tomas 		ar->len = 0;
4348256bdb49SEric Sandeen 		ext4_mb_show_ac(ac);
4349c9de560dSAlex Tomas 	}
4350c9de560dSAlex Tomas 
4351256bdb49SEric Sandeen 	ext4_mb_release_context(ac);
4352c9de560dSAlex Tomas 
4353c9de560dSAlex Tomas out:
4354c9de560dSAlex Tomas 	if (ar->len < inquota)
4355c9de560dSAlex Tomas 		DQUOT_FREE_BLOCK(ar->inode, inquota - ar->len);
4356c9de560dSAlex Tomas 
4357256bdb49SEric Sandeen 	kmem_cache_free(ext4_ac_cachep, ac);
4358c9de560dSAlex Tomas 	return block;
4359c9de560dSAlex Tomas }
4360c9de560dSAlex Tomas static void ext4_mb_poll_new_transaction(struct super_block *sb,
4361c9de560dSAlex Tomas 						handle_t *handle)
4362c9de560dSAlex Tomas {
4363c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
4364c9de560dSAlex Tomas 
4365c9de560dSAlex Tomas 	if (sbi->s_last_transaction == handle->h_transaction->t_tid)
4366c9de560dSAlex Tomas 		return;
4367c9de560dSAlex Tomas 
4368c9de560dSAlex Tomas 	/* new transaction! time to close last one and free blocks for
4369c9de560dSAlex Tomas 	 * committed transaction. we know that only transaction can be
4370c9de560dSAlex Tomas 	 * active, so previos transaction can be being logged and we
4371c9de560dSAlex Tomas 	 * know that transaction before previous is known to be already
4372c9de560dSAlex Tomas 	 * logged. this means that now we may free blocks freed in all
4373c9de560dSAlex Tomas 	 * transactions before previous one. hope I'm clear enough ... */
4374c9de560dSAlex Tomas 
4375c9de560dSAlex Tomas 	spin_lock(&sbi->s_md_lock);
4376c9de560dSAlex Tomas 	if (sbi->s_last_transaction != handle->h_transaction->t_tid) {
4377c9de560dSAlex Tomas 		mb_debug("new transaction %lu, old %lu\n",
4378c9de560dSAlex Tomas 				(unsigned long) handle->h_transaction->t_tid,
4379c9de560dSAlex Tomas 				(unsigned long) sbi->s_last_transaction);
4380c9de560dSAlex Tomas 		list_splice_init(&sbi->s_closed_transaction,
4381c9de560dSAlex Tomas 				&sbi->s_committed_transaction);
4382c9de560dSAlex Tomas 		list_splice_init(&sbi->s_active_transaction,
4383c9de560dSAlex Tomas 				&sbi->s_closed_transaction);
4384c9de560dSAlex Tomas 		sbi->s_last_transaction = handle->h_transaction->t_tid;
4385c9de560dSAlex Tomas 	}
4386c9de560dSAlex Tomas 	spin_unlock(&sbi->s_md_lock);
4387c9de560dSAlex Tomas 
4388c9de560dSAlex Tomas 	ext4_mb_free_committed_blocks(sb);
4389c9de560dSAlex Tomas }
4390c9de560dSAlex Tomas 
4391c9de560dSAlex Tomas static int ext4_mb_free_metadata(handle_t *handle, struct ext4_buddy *e4b,
4392c9de560dSAlex Tomas 			  ext4_group_t group, ext4_grpblk_t block, int count)
4393c9de560dSAlex Tomas {
4394c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_group_info *db = e4b->bd_info;
4395c9de560dSAlex Tomas 	struct super_block *sb = e4b->bd_sb;
4396c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
4397c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_free_metadata *md;
4398c9de560dSAlex Tomas 	int i;
4399c9de560dSAlex Tomas 
4400c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(e4b->bd_bitmap_page == NULL);
4401c9de560dSAlex Tomas 	BUG_ON(e4b->bd_buddy_page == NULL);
4402c9de560dSAlex Tomas 
4403c9de560dSAlex Tomas 	ext4_lock_group(sb, group);
4404c9de560dSAlex Tomas 	for (i = 0; i < count; i++) {
4405c9de560dSAlex Tomas 		md = db->bb_md_cur;
4406c9de560dSAlex Tomas 		if (md && db->bb_tid != handle->h_transaction->t_tid) {
4407c9de560dSAlex Tomas 			db->bb_md_cur = NULL;
4408c9de560dSAlex Tomas 			md = NULL;
4409c9de560dSAlex Tomas 		}
4410c9de560dSAlex Tomas 
4411c9de560dSAlex Tomas 		if (md == NULL) {
4412c9de560dSAlex Tomas 			ext4_unlock_group(sb, group);
4413c9de560dSAlex Tomas 			md = kmalloc(sizeof(*md), GFP_NOFS);
4414c9de560dSAlex Tomas 			if (md == NULL)
4415c9de560dSAlex Tomas 				return -ENOMEM;
4416c9de560dSAlex Tomas 			md->num = 0;
4417c9de560dSAlex Tomas 			md->group = group;
4418c9de560dSAlex Tomas 
4419c9de560dSAlex Tomas 			ext4_lock_group(sb, group);
4420c9de560dSAlex Tomas 			if (db->bb_md_cur == NULL) {
4421c9de560dSAlex Tomas 				spin_lock(&sbi->s_md_lock);
4422c9de560dSAlex Tomas 				list_add(&md->list, &sbi->s_active_transaction);
4423c9de560dSAlex Tomas 				spin_unlock(&sbi->s_md_lock);
4424c9de560dSAlex Tomas 				/* protect buddy cache from being freed,
4425c9de560dSAlex Tomas 				 * otherwise we'll refresh it from
4426c9de560dSAlex Tomas 				 * on-disk bitmap and lose not-yet-available
4427c9de560dSAlex Tomas 				 * blocks */
4428c9de560dSAlex Tomas 				page_cache_get(e4b->bd_buddy_page);
4429c9de560dSAlex Tomas 				page_cache_get(e4b->bd_bitmap_page);
4430c9de560dSAlex Tomas 				db->bb_md_cur = md;
4431c9de560dSAlex Tomas 				db->bb_tid = handle->h_transaction->t_tid;
4432c9de560dSAlex Tomas 				mb_debug("new md 0x%p for group %lu\n",
4433c9de560dSAlex Tomas 						md, md->group);
4434c9de560dSAlex Tomas 			} else {
4435c9de560dSAlex Tomas 				kfree(md);
4436c9de560dSAlex Tomas 				md = db->bb_md_cur;
4437c9de560dSAlex Tomas 			}
4438c9de560dSAlex Tomas 		}
4439c9de560dSAlex Tomas 
4440c9de560dSAlex Tomas 		BUG_ON(md->num >= EXT4_BB_MAX_BLOCKS);
4441c9de560dSAlex Tomas 		md->blocks[md->num] = block + i;
4442c9de560dSAlex Tomas 		md->num++;
4443c9de560dSAlex Tomas 		if (md->num == EXT4_BB_MAX_BLOCKS) {
4444c9de560dSAlex Tomas 			/* no more space, put full container on a sb's list */
4445c9de560dSAlex Tomas 			db->bb_md_cur = NULL;
4446c9de560dSAlex Tomas 		}
4447c9de560dSAlex Tomas 	}
4448c9de560dSAlex Tomas 	ext4_unlock_group(sb, group);
4449c9de560dSAlex Tomas 	return 0;
4450c9de560dSAlex Tomas }
4451c9de560dSAlex Tomas 
4452c9de560dSAlex Tomas /*
4453c9de560dSAlex Tomas  * Main entry point into mballoc to free blocks
4454c9de560dSAlex Tomas  */
4455c9de560dSAlex Tomas void ext4_mb_free_blocks(handle_t *handle, struct inode *inode,
4456c9de560dSAlex Tomas 			unsigned long block, unsigned long count,
4457c9de560dSAlex Tomas 			int metadata, unsigned long *freed)
4458c9de560dSAlex Tomas {
445926346ff6SAneesh Kumar K.V 	struct buffer_head *bitmap_bh = NULL;
4460c9de560dSAlex Tomas 	struct super_block *sb = inode->i_sb;
4461256bdb49SEric Sandeen 	struct ext4_allocation_context *ac = NULL;
4462c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_group_desc *gdp;
4463c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_super_block *es;
4464c9de560dSAlex Tomas 	unsigned long overflow;
4465c9de560dSAlex Tomas 	ext4_grpblk_t bit;
4466c9de560dSAlex Tomas 	struct buffer_head *gd_bh;
4467c9de560dSAlex Tomas 	ext4_group_t block_group;
4468c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_sb_info *sbi;
4469c9de560dSAlex Tomas 	struct ext4_buddy e4b;
4470c9de560dSAlex Tomas 	int err = 0;
4471c9de560dSAlex Tomas 	int ret;
4472c9de560dSAlex Tomas 
4473c9de560dSAlex Tomas 	*freed = 0;
4474c9de560dSAlex Tomas 
4475c9de560dSAlex Tomas 	ext4_mb_poll_new_transaction(sb, handle);
4476c9de560dSAlex Tomas 
4477c9de560dSAlex Tomas 	sbi = EXT4_SB(sb);
4478c9de560dSAlex Tomas 	es = EXT4_SB(sb)->s_es;
4479c9de560dSAlex Tomas 	if (block < le32_to_cpu(es->s_first_data_block) ||
4480c9de560dSAlex Tomas 	    block + count < block ||
4481c9de560dSAlex Tomas 	    block + count > ext4_blocks_count(es)) {
4482c9de560dSAlex Tomas 		ext4_error(sb, __FUNCTION__,
4483c9de560dSAlex Tomas 			    "Freeing blocks not in datazone - "
4484c9de560dSAlex Tomas 			    "block = %lu, count = %lu", block, count);
4485c9de560dSAlex Tomas 		goto error_return;
4486c9de560dSAlex Tomas 	}
4487c9de560dSAlex Tomas 
4488c9de560dSAlex Tomas 	ext4_debug("freeing block %lu\n", block);
4489c9de560dSAlex Tomas 
4490256bdb49SEric Sandeen 	ac = kmem_cache_alloc(ext4_ac_cachep, GFP_NOFS);
4491256bdb49SEric Sandeen 	if (ac) {
4492256bdb49SEric Sandeen 		ac->ac_op = EXT4_MB_HISTORY_FREE;
4493256bdb49SEric Sandeen 		ac->ac_inode = inode;
4494256bdb49SEric Sandeen 		ac->ac_sb = sb;
4495256bdb49SEric Sandeen 	}
4496c9de560dSAlex Tomas 
4497c9de560dSAlex Tomas do_more:
4498c9de560dSAlex Tomas 	overflow = 0;
4499c9de560dSAlex Tomas 	ext4_get_group_no_and_offset(sb, block, &block_group, &bit);
4500c9de560dSAlex Tomas 
4501c9de560dSAlex Tomas 	/*
4502c9de560dSAlex Tomas 	 * Check to see if we are freeing blocks across a group
4503c9de560dSAlex Tomas 	 * boundary.
4504c9de560dSAlex Tomas 	 */
4505c9de560dSAlex Tomas 	if (bit + count > EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(sb)) {
4506c9de560dSAlex Tomas 		overflow = bit + count - EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
4507c9de560dSAlex Tomas 		count -= overflow;
4508c9de560dSAlex Tomas 	}
4509c9de560dSAlex Tomas 	bitmap_bh = read_block_bitmap(sb, block_group);
4510c9de560dSAlex Tomas 	if (!bitmap_bh)
4511c9de560dSAlex Tomas 		goto error_return;
4512c9de560dSAlex Tomas 	gdp = ext4_get_group_desc(sb, block_group, &gd_bh);
4513c9de560dSAlex Tomas 	if (!gdp)
4514c9de560dSAlex Tomas 		goto error_return;
4515c9de560dSAlex Tomas 
4516c9de560dSAlex Tomas 	if (in_range(ext4_block_bitmap(sb, gdp), block, count) ||
4517c9de560dSAlex Tomas 	    in_range(ext4_inode_bitmap(sb, gdp), block, count) ||
4518c9de560dSAlex Tomas 	    in_range(block, ext4_inode_table(sb, gdp),
4519c9de560dSAlex Tomas 		      EXT4_SB(sb)->s_itb_per_group) ||
4520c9de560dSAlex Tomas 	    in_range(block + count - 1, ext4_inode_table(sb, gdp),
4521c9de560dSAlex Tomas 		      EXT4_SB(sb)->s_itb_per_group)) {
4522c9de560dSAlex Tomas 
4523c9de560dSAlex Tomas 		ext4_error(sb, __FUNCTION__,
4524c9de560dSAlex Tomas 			   "Freeing blocks in system zone - "
4525c9de560dSAlex Tomas 			   "Block = %lu, count = %lu", block, count);
4526c9de560dSAlex Tomas 	}
4527c9de560dSAlex Tomas 
4528c9de560dSAlex Tomas 	BUFFER_TRACE(bitmap_bh, "getting write access");
4529c9de560dSAlex Tomas 	err = ext4_journal_get_write_access(handle, bitmap_bh);
4530c9de560dSAlex Tomas 	if (err)
4531c9de560dSAlex Tomas 		goto error_return;
4532c9de560dSAlex Tomas 
4533c9de560dSAlex Tomas 	/*
4534c9de560dSAlex Tomas 	 * We are about to modify some metadata.  Call the journal APIs
4535c9de560dSAlex Tomas 	 * to unshare ->b_data if a currently-committing transaction is
4536c9de560dSAlex Tomas 	 * using it
4537c9de560dSAlex Tomas 	 */
4538c9de560dSAlex Tomas 	BUFFER_TRACE(gd_bh, "get_write_access");
4539c9de560dSAlex Tomas 	err = ext4_journal_get_write_access(handle, gd_bh);
4540c9de560dSAlex Tomas 	if (err)
4541c9de560dSAlex Tomas 		goto error_return;
4542c9de560dSAlex Tomas 
4543c9de560dSAlex Tomas 	err = ext4_mb_load_buddy(sb, block_group, &e4b);
4544c9de560dSAlex Tomas 	if (err)
4545c9de560dSAlex Tomas 		goto error_return;
4546c9de560dSAlex Tomas 
4547c9de560dSAlex Tomas #ifdef AGGRESSIVE_CHECK
4548c9de560dSAlex Tomas 	{
4549c9de560dSAlex Tomas 		int i;
4550c9de560dSAlex Tomas 		for (i = 0; i < count; i++)
4551c9de560dSAlex Tomas 			BUG_ON(!mb_test_bit(bit + i, bitmap_bh->b_data));
4552c9de560dSAlex Tomas 	}
4553c9de560dSAlex Tomas #endif
4554c9de560dSAlex Tomas 	mb_clear_bits(sb_bgl_lock(sbi, block_group), bitmap_bh->b_data,
4555c9de560dSAlex Tomas 			bit, count);
4556c9de560dSAlex Tomas 
4557c9de560dSAlex Tomas 	/* We dirtied the bitmap block */
4558c9de560dSAlex Tomas 	BUFFER_TRACE(bitmap_bh, "dirtied bitmap block");
4559c9de560dSAlex Tomas 	err = ext4_journal_dirty_metadata(handle, bitmap_bh);
4560c9de560dSAlex Tomas 
4561256bdb49SEric Sandeen 	if (ac) {
4562256bdb49SEric Sandeen 		ac->ac_b_ex.fe_group = block_group;
4563256bdb49SEric Sandeen 		ac->ac_b_ex.fe_start = bit;
4564256bdb49SEric Sandeen 		ac->ac_b_ex.fe_len = count;
4565256bdb49SEric Sandeen 		ext4_mb_store_history(ac);
4566256bdb49SEric Sandeen 	}
4567c9de560dSAlex Tomas 
4568c9de560dSAlex Tomas 	if (metadata) {
4569c9de560dSAlex Tomas 		/* blocks being freed are metadata. these blocks shouldn't
4570c9de560dSAlex Tomas 		 * be used until this transaction is committed */
4571c9de560dSAlex Tomas 		ext4_mb_free_metadata(handle, &e4b, block_group, bit, count);
4572c9de560dSAlex Tomas 	} else {
4573c9de560dSAlex Tomas 		ext4_lock_group(sb, block_group);
4574c9de560dSAlex Tomas 		err = mb_free_blocks(inode, &e4b, bit, count);
4575c9de560dSAlex Tomas 		ext4_mb_return_to_preallocation(inode, &e4b, block, count);
4576c9de560dSAlex Tomas 		ext4_unlock_group(sb, block_group);
4577c9de560dSAlex Tomas 		BUG_ON(err != 0);
4578c9de560dSAlex Tomas 	}
4579c9de560dSAlex Tomas 
4580c9de560dSAlex Tomas 	spin_lock(sb_bgl_lock(sbi, block_group));
4581c9de560dSAlex Tomas 	gdp->bg_free_blocks_count =
4582c9de560dSAlex Tomas 		cpu_to_le16(le16_to_cpu(gdp->bg_free_blocks_count) + count);
4583c9de560dSAlex Tomas 	gdp->bg_checksum = ext4_group_desc_csum(sbi, block_group, gdp);
4584c9de560dSAlex Tomas 	spin_unlock(sb_bgl_lock(sbi, block_group));
4585c9de560dSAlex Tomas 	percpu_counter_add(&sbi->s_freeblocks_counter, count);
4586c9de560dSAlex Tomas 
4587c9de560dSAlex Tomas 	ext4_mb_release_desc(&e4b);
4588c9de560dSAlex Tomas 
4589c9de560dSAlex Tomas 	*freed += count;
4590c9de560dSAlex Tomas 
4591c9de560dSAlex Tomas 	/* And the group descriptor block */
4592c9de560dSAlex Tomas 	BUFFER_TRACE(gd_bh, "dirtied group descriptor block");
4593c9de560dSAlex Tomas 	ret = ext4_journal_dirty_metadata(handle, gd_bh);
4594c9de560dSAlex Tomas 	if (!err)
4595c9de560dSAlex Tomas 		err = ret;
4596c9de560dSAlex Tomas 
4597c9de560dSAlex Tomas 	if (overflow && !err) {
4598c9de560dSAlex Tomas 		block += count;
4599c9de560dSAlex Tomas 		count = overflow;
4600c9de560dSAlex Tomas 		put_bh(bitmap_bh);
4601c9de560dSAlex Tomas 		goto do_more;
4602c9de560dSAlex Tomas 	}
4603c9de560dSAlex Tomas 	sb->s_dirt = 1;
4604c9de560dSAlex Tomas error_return:
4605c9de560dSAlex Tomas 	brelse(bitmap_bh);
4606c9de560dSAlex Tomas 	ext4_std_error(sb, err);
4607256bdb49SEric Sandeen 	if (ac)
4608256bdb49SEric Sandeen 		kmem_cache_free(ext4_ac_cachep, ac);
4609c9de560dSAlex Tomas 	return;
4610c9de560dSAlex Tomas }
4611