]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - fs/ext2/balloc.c
Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/davem/sparc
[karo-tx-linux.git] / fs / ext2 / balloc.c
1 /*
2  *  linux/fs/ext2/balloc.c
3  *
4  * Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995
5  * Remy Card (card@masi.ibp.fr)
6  * Laboratoire MASI - Institut Blaise Pascal
7  * Universite Pierre et Marie Curie (Paris VI)
8  *
9  *  Enhanced block allocation by Stephen Tweedie (sct@redhat.com), 1993
10  *  Big-endian to little-endian byte-swapping/bitmaps by
11  *        David S. Miller (davem@caip.rutgers.edu), 1995
12  */
13
14 #include "ext2.h"
15 #include <linux/quotaops.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/sched.h>
18 #include <linux/buffer_head.h>
19 #include <linux/capability.h>
20
21 /*
22  * balloc.c contains the blocks allocation and deallocation routines
23  */
24
25 /*
26  * The free blocks are managed by bitmaps.  A file system contains several
27  * blocks groups.  Each group contains 1 bitmap block for blocks, 1 bitmap
28  * block for inodes, N blocks for the inode table and data blocks.
29  *
30  * The file system contains group descriptors which are located after the
31  * super block.  Each descriptor contains the number of the bitmap block and
32  * the free blocks count in the block.  The descriptors are loaded in memory
33  * when a file system is mounted (see ext2_fill_super).
34  */
35
36
37 #define in_range(b, first, len) ((b) >= (first) && (b) <= (first) + (len) - 1)
38
39 struct ext2_group_desc * ext2_get_group_desc(struct super_block * sb,
40                                              unsigned int block_group,
41                                              struct buffer_head ** bh)
42 {
43         unsigned long group_desc;
44         unsigned long offset;
45         struct ext2_group_desc * desc;
46         struct ext2_sb_info *sbi = EXT2_SB(sb);
47
48         if (block_group >= sbi->s_groups_count) {
49                 ext2_error (sb, "ext2_get_group_desc",
50                             "block_group >= groups_count - "
51                             "block_group = %d, groups_count = %lu",
52                             block_group, sbi->s_groups_count);
53
54                 return NULL;
55         }
56
57         group_desc = block_group >> EXT2_DESC_PER_BLOCK_BITS(sb);
58         offset = block_group & (EXT2_DESC_PER_BLOCK(sb) - 1);
59         if (!sbi->s_group_desc[group_desc]) {
60                 ext2_error (sb, "ext2_get_group_desc",
61                             "Group descriptor not loaded - "
62                             "block_group = %d, group_desc = %lu, desc = %lu",
63                              block_group, group_desc, offset);
64                 return NULL;
65         }
66
67         desc = (struct ext2_group_desc *) sbi->s_group_desc[group_desc]->b_data;
68         if (bh)
69                 *bh = sbi->s_group_desc[group_desc];
70         return desc + offset;
71 }
72
73 static int ext2_valid_block_bitmap(struct super_block *sb,
74                                         struct ext2_group_desc *desc,
75                                         unsigned int block_group,
76                                         struct buffer_head *bh)
77 {
78         ext2_grpblk_t offset;
79         ext2_grpblk_t next_zero_bit;
80         ext2_fsblk_t bitmap_blk;
81         ext2_fsblk_t group_first_block;
82
83         group_first_block = ext2_group_first_block_no(sb, block_group);
84
85         /* check whether block bitmap block number is set */
86         bitmap_blk = le32_to_cpu(desc->bg_block_bitmap);
87         offset = bitmap_blk - group_first_block;
88         if (!ext2_test_bit(offset, bh->b_data))
89                 /* bad block bitmap */
90                 goto err_out;
91
92         /* check whether the inode bitmap block number is set */
93         bitmap_blk = le32_to_cpu(desc->bg_inode_bitmap);
94         offset = bitmap_blk - group_first_block;
95         if (!ext2_test_bit(offset, bh->b_data))
96                 /* bad block bitmap */
97                 goto err_out;
98
99         /* check whether the inode table block number is set */
100         bitmap_blk = le32_to_cpu(desc->bg_inode_table);
101         offset = bitmap_blk - group_first_block;
102         next_zero_bit = ext2_find_next_zero_bit(bh->b_data,
103                                 offset + EXT2_SB(sb)->s_itb_per_group,
104                                 offset);
105         if (next_zero_bit >= offset + EXT2_SB(sb)->s_itb_per_group)
106                 /* good bitmap for inode tables */
107                 return 1;
108
109 err_out:
110         ext2_error(sb, __func__,
111                         "Invalid block bitmap - "
112                         "block_group = %d, block = %lu",
113                         block_group, bitmap_blk);
114         return 0;
115 }
116
117 /*
118  * Read the bitmap for a given block_group,and validate the
119  * bits for block/inode/inode tables are set in the bitmaps
120  *
121  * Return buffer_head on success or NULL in case of failure.
122  */
123 static struct buffer_head *
124 read_block_bitmap(struct super_block *sb, unsigned int block_group)
125 {
126         struct ext2_group_desc * desc;
127         struct buffer_head * bh = NULL;
128         ext2_fsblk_t bitmap_blk;
129
130         desc = ext2_get_group_desc(sb, block_group, NULL);
131         if (!desc)
132                 return NULL;
133         bitmap_blk = le32_to_cpu(desc->bg_block_bitmap);
134         bh = sb_getblk(sb, bitmap_blk);
135         if (unlikely(!bh)) {
136                 ext2_error(sb, __func__,
137                             "Cannot read block bitmap - "
138                             "block_group = %d, block_bitmap = %u",
139                             block_group, le32_to_cpu(desc->bg_block_bitmap));
140                 return NULL;
141         }
142         if (likely(bh_uptodate_or_lock(bh)))
143                 return bh;
144
145         if (bh_submit_read(bh) < 0) {
146                 brelse(bh);
147                 ext2_error(sb, __func__,
148                             "Cannot read block bitmap - "
149                             "block_group = %d, block_bitmap = %u",
150                             block_group, le32_to_cpu(desc->bg_block_bitmap));
151                 return NULL;
152         }
153
154         ext2_valid_block_bitmap(sb, desc, block_group, bh);
155         /*
156          * file system mounted not to panic on error, continue with corrupt
157          * bitmap
158          */
159         return bh;
160 }
161
162 static void release_blocks(struct super_block *sb, int count)
163 {
164         if (count) {
165                 struct ext2_sb_info *sbi = EXT2_SB(sb);
166
167                 percpu_counter_add(&sbi->s_freeblocks_counter, count);
168         }
169 }
170
171 static void group_adjust_blocks(struct super_block *sb, int group_no,
172         struct ext2_group_desc *desc, struct buffer_head *bh, int count)
173 {
174         if (count) {
175                 struct ext2_sb_info *sbi = EXT2_SB(sb);
176                 unsigned free_blocks;
177
178                 spin_lock(sb_bgl_lock(sbi, group_no));
179                 free_blocks = le16_to_cpu(desc->bg_free_blocks_count);
180                 desc->bg_free_blocks_count = cpu_to_le16(free_blocks + count);
181                 spin_unlock(sb_bgl_lock(sbi, group_no));
182                 mark_buffer_dirty(bh);
183         }
184 }
185
186 /*
187  * The reservation window structure operations
188  * --------------------------------------------
189  * Operations include:
190  * dump, find, add, remove, is_empty, find_next_reservable_window, etc.
191  *
192  * We use a red-black tree to represent per-filesystem reservation
193  * windows.
194  *
195  */
196
197 /**
198  * __rsv_window_dump() -- Dump the filesystem block allocation reservation map
199  * @rb_root:            root of per-filesystem reservation rb tree
200  * @verbose:            verbose mode
201  * @fn:                 function which wishes to dump the reservation map
202  *
203  * If verbose is turned on, it will print the whole block reservation
204  * windows(start, end). Otherwise, it will only print out the "bad" windows,
205  * those windows that overlap with their immediate neighbors.
206  */
207 #if 1
208 static void __rsv_window_dump(struct rb_root *root, int verbose,
209                               const char *fn)
210 {
211         struct rb_node *n;
212         struct ext2_reserve_window_node *rsv, *prev;
213         int bad;
214
215 restart:
216         n = rb_first(root);
217         bad = 0;
218         prev = NULL;
219
220         printk("Block Allocation Reservation Windows Map (%s):\n", fn);
221         while (n) {
222                 rsv = rb_entry(n, struct ext2_reserve_window_node, rsv_node);
223                 if (verbose)
224                         printk("reservation window 0x%p "
225                                 "start: %lu, end: %lu\n",
226                                 rsv, rsv->rsv_start, rsv->rsv_end);
227                 if (rsv->rsv_start && rsv->rsv_start >= rsv->rsv_end) {
228                         printk("Bad reservation %p (start >= end)\n",
229                                rsv);
230                         bad = 1;
231                 }
232                 if (prev && prev->rsv_end >= rsv->rsv_start) {
233                         printk("Bad reservation %p (prev->end >= start)\n",
234                                rsv);
235                         bad = 1;
236                 }
237                 if (bad) {
238                         if (!verbose) {
239                                 printk("Restarting reservation walk in verbose mode\n");
240                                 verbose = 1;
241                                 goto restart;
242                         }
243                 }
244                 n = rb_next(n);
245                 prev = rsv;
246         }
247         printk("Window map complete.\n");
248         BUG_ON(bad);
249 }
250 #define rsv_window_dump(root, verbose) \
251         __rsv_window_dump((root), (verbose), __func__)
252 #else
253 #define rsv_window_dump(root, verbose) do {} while (0)
254 #endif
255
256 /**
257  * goal_in_my_reservation()
258  * @rsv:                inode's reservation window
259  * @grp_goal:           given goal block relative to the allocation block group
260  * @group:              the current allocation block group
261  * @sb:                 filesystem super block
262  *
263  * Test if the given goal block (group relative) is within the file's
264  * own block reservation window range.
265  *
266  * If the reservation window is outside the goal allocation group, return 0;
267  * grp_goal (given goal block) could be -1, which means no specific
268  * goal block. In this case, always return 1.
269  * If the goal block is within the reservation window, return 1;
270  * otherwise, return 0;
271  */
272 static int
273 goal_in_my_reservation(struct ext2_reserve_window *rsv, ext2_grpblk_t grp_goal,
274                         unsigned int group, struct super_block * sb)
275 {
276         ext2_fsblk_t group_first_block, group_last_block;
277
278         group_first_block = ext2_group_first_block_no(sb, group);
279         group_last_block = group_first_block + EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb) - 1;
280
281         if ((rsv->_rsv_start > group_last_block) ||
282             (rsv->_rsv_end < group_first_block))
283                 return 0;
284         if ((grp_goal >= 0) && ((grp_goal + group_first_block < rsv->_rsv_start)
285                 || (grp_goal + group_first_block > rsv->_rsv_end)))
286                 return 0;
287         return 1;
288 }
289
290 /**
291  * search_reserve_window()
292  * @rb_root:            root of reservation tree
293  * @goal:               target allocation block
294  *
295  * Find the reserved window which includes the goal, or the previous one
296  * if the goal is not in any window.
297  * Returns NULL if there are no windows or if all windows start after the goal.
298  */
299 static struct ext2_reserve_window_node *
300 search_reserve_window(struct rb_root *root, ext2_fsblk_t goal)
301 {
302         struct rb_node *n = root->rb_node;
303         struct ext2_reserve_window_node *rsv;
304
305         if (!n)
306                 return NULL;
307
308         do {
309                 rsv = rb_entry(n, struct ext2_reserve_window_node, rsv_node);
310
311                 if (goal < rsv->rsv_start)
312                         n = n->rb_left;
313                 else if (goal > rsv->rsv_end)
314                         n = n->rb_right;
315                 else
316                         return rsv;
317         } while (n);
318         /*
319          * We've fallen off the end of the tree: the goal wasn't inside
320          * any particular node.  OK, the previous node must be to one
321          * side of the interval containing the goal.  If it's the RHS,
322          * we need to back up one.
323          */
324         if (rsv->rsv_start > goal) {
325                 n = rb_prev(&rsv->rsv_node);
326                 rsv = rb_entry(n, struct ext2_reserve_window_node, rsv_node);
327         }
328         return rsv;
329 }
330
331 /*
332  * ext2_rsv_window_add() -- Insert a window to the block reservation rb tree.
333  * @sb:                 super block
334  * @rsv:                reservation window to add
335  *
336  * Must be called with rsv_lock held.
337  */
338 void ext2_rsv_window_add(struct super_block *sb,
339                     struct ext2_reserve_window_node *rsv)
340 {
341         struct rb_root *root = &EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_root;
342         struct rb_node *node = &rsv->rsv_node;
343         ext2_fsblk_t start = rsv->rsv_start;
344
345         struct rb_node ** p = &root->rb_node;
346         struct rb_node * parent = NULL;
347         struct ext2_reserve_window_node *this;
348
349         while (*p)
350         {
351                 parent = *p;
352                 this = rb_entry(parent, struct ext2_reserve_window_node, rsv_node);
353
354                 if (start < this->rsv_start)
355                         p = &(*p)->rb_left;
356                 else if (start > this->rsv_end)
357                         p = &(*p)->rb_right;
358                 else {
359                         rsv_window_dump(root, 1);
360                         BUG();
361                 }
362         }
363
364         rb_link_node(node, parent, p);
365         rb_insert_color(node, root);
366 }
367
368 /**
369  * rsv_window_remove() -- unlink a window from the reservation rb tree
370  * @sb:                 super block
371  * @rsv:                reservation window to remove
372  *
373  * Mark the block reservation window as not allocated, and unlink it
374  * from the filesystem reservation window rb tree. Must be called with
375  * rsv_lock held.
376  */
377 static void rsv_window_remove(struct super_block *sb,
378                               struct ext2_reserve_window_node *rsv)
379 {
380         rsv->rsv_start = EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED;
381         rsv->rsv_end = EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED;
382         rsv->rsv_alloc_hit = 0;
383         rb_erase(&rsv->rsv_node, &EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_root);
384 }
385
386 /*
387  * rsv_is_empty() -- Check if the reservation window is allocated.
388  * @rsv:                given reservation window to check
389  *
390  * returns 1 if the end block is EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED.
391  */
392 static inline int rsv_is_empty(struct ext2_reserve_window *rsv)
393 {
394         /* a valid reservation end block could not be 0 */
395         return (rsv->_rsv_end == EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED);
396 }
397
398 /**
399  * ext2_init_block_alloc_info()
400  * @inode:              file inode structure
401  *
402  * Allocate and initialize the  reservation window structure, and
403  * link the window to the ext2 inode structure at last
404  *
405  * The reservation window structure is only dynamically allocated
406  * and linked to ext2 inode the first time the open file
407  * needs a new block. So, before every ext2_new_block(s) call, for
408  * regular files, we should check whether the reservation window
409  * structure exists or not. In the latter case, this function is called.
410  * Fail to do so will result in block reservation being turned off for that
411  * open file.
412  *
413  * This function is called from ext2_get_blocks_handle(), also called
414  * when setting the reservation window size through ioctl before the file
415  * is open for write (needs block allocation).
416  *
417  * Needs truncate_mutex protection prior to calling this function.
418  */
419 void ext2_init_block_alloc_info(struct inode *inode)
420 {
421         struct ext2_inode_info *ei = EXT2_I(inode);
422         struct ext2_block_alloc_info *block_i;
423         struct super_block *sb = inode->i_sb;
424
425         block_i = kmalloc(sizeof(*block_i), GFP_NOFS);
426         if (block_i) {
427                 struct ext2_reserve_window_node *rsv = &block_i->rsv_window_node;
428
429                 rsv->rsv_start = EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED;
430                 rsv->rsv_end = EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED;
431
432                 /*
433                  * if filesystem is mounted with NORESERVATION, the goal
434                  * reservation window size is set to zero to indicate
435                  * block reservation is off
436                  */
437                 if (!test_opt(sb, RESERVATION))
438                         rsv->rsv_goal_size = 0;
439                 else
440                         rsv->rsv_goal_size = EXT2_DEFAULT_RESERVE_BLOCKS;
441                 rsv->rsv_alloc_hit = 0;
442                 block_i->last_alloc_logical_block = 0;
443                 block_i->last_alloc_physical_block = 0;
444         }
445         ei->i_block_alloc_info = block_i;
446 }
447
448 /**
449  * ext2_discard_reservation()
450  * @inode:              inode
451  *
452  * Discard(free) block reservation window on last file close, or truncate
453  * or at last iput().
454  *
455  * It is being called in three cases:
456  *      ext2_release_file(): last writer closes the file
457  *      ext2_clear_inode(): last iput(), when nobody links to this file.
458  *      ext2_truncate(): when the block indirect map is about to change.
459  */
460 void ext2_discard_reservation(struct inode *inode)
461 {
462         struct ext2_inode_info *ei = EXT2_I(inode);
463         struct ext2_block_alloc_info *block_i = ei->i_block_alloc_info;
464         struct ext2_reserve_window_node *rsv;
465         spinlock_t *rsv_lock = &EXT2_SB(inode->i_sb)->s_rsv_window_lock;
466
467         if (!block_i)
468                 return;
469
470         rsv = &block_i->rsv_window_node;
471         if (!rsv_is_empty(&rsv->rsv_window)) {
472                 spin_lock(rsv_lock);
473                 if (!rsv_is_empty(&rsv->rsv_window))
474                         rsv_window_remove(inode->i_sb, rsv);
475                 spin_unlock(rsv_lock);
476         }
477 }
478
479 /**
480  * ext2_free_blocks() -- Free given blocks and update quota and i_blocks
481  * @inode:              inode
482  * @block:              start physcial block to free
483  * @count:              number of blocks to free
484  */
485 void ext2_free_blocks (struct inode * inode, unsigned long block,
486                        unsigned long count)
487 {
488         struct buffer_head *bitmap_bh = NULL;
489         struct buffer_head * bh2;
490         unsigned long block_group;
491         unsigned long bit;
492         unsigned long i;
493         unsigned long overflow;
494         struct super_block * sb = inode->i_sb;
495         struct ext2_sb_info * sbi = EXT2_SB(sb);
496         struct ext2_group_desc * desc;
497         struct ext2_super_block * es = sbi->s_es;
498         unsigned freed = 0, group_freed;
499
500         if (block < le32_to_cpu(es->s_first_data_block) ||
501             block + count < block ||
502             block + count > le32_to_cpu(es->s_blocks_count)) {
503                 ext2_error (sb, "ext2_free_blocks",
504                             "Freeing blocks not in datazone - "
505                             "block = %lu, count = %lu", block, count);
506                 goto error_return;
507         }
508
509         ext2_debug ("freeing block(s) %lu-%lu\n", block, block + count - 1);
510
511 do_more:
512         overflow = 0;
513         block_group = (block - le32_to_cpu(es->s_first_data_block)) /
514                       EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
515         bit = (block - le32_to_cpu(es->s_first_data_block)) %
516                       EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
517         /*
518          * Check to see if we are freeing blocks across a group
519          * boundary.
520          */
521         if (bit + count > EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb)) {
522                 overflow = bit + count - EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
523                 count -= overflow;
524         }
525         brelse(bitmap_bh);
526         bitmap_bh = read_block_bitmap(sb, block_group);
527         if (!bitmap_bh)
528                 goto error_return;
529
530         desc = ext2_get_group_desc (sb, block_group, &bh2);
531         if (!desc)
532                 goto error_return;
533
534         if (in_range (le32_to_cpu(desc->bg_block_bitmap), block, count) ||
535             in_range (le32_to_cpu(desc->bg_inode_bitmap), block, count) ||
536             in_range (block, le32_to_cpu(desc->bg_inode_table),
537                       sbi->s_itb_per_group) ||
538             in_range (block + count - 1, le32_to_cpu(desc->bg_inode_table),
539                       sbi->s_itb_per_group)) {
540                 ext2_error (sb, "ext2_free_blocks",
541                             "Freeing blocks in system zones - "
542                             "Block = %lu, count = %lu",
543                             block, count);
544                 goto error_return;
545         }
546
547         for (i = 0, group_freed = 0; i < count; i++) {
548                 if (!ext2_clear_bit_atomic(sb_bgl_lock(sbi, block_group),
549                                                 bit + i, bitmap_bh->b_data)) {
550                         ext2_error(sb, __func__,
551                                 "bit already cleared for block %lu", block + i);
552                 } else {
553                         group_freed++;
554                 }
555         }
556
557         mark_buffer_dirty(bitmap_bh);
558         if (sb->s_flags & MS_SYNCHRONOUS)
559                 sync_dirty_buffer(bitmap_bh);
560
561         group_adjust_blocks(sb, block_group, desc, bh2, group_freed);
562         freed += group_freed;
563
564         if (overflow) {
565                 block += count;
566                 count = overflow;
567                 goto do_more;
568         }
569 error_return:
570         brelse(bitmap_bh);
571         release_blocks(sb, freed);
572         dquot_free_block_nodirty(inode, freed);
573 }
574
575 /**
576  * bitmap_search_next_usable_block()
577  * @start:              the starting block (group relative) of the search
578  * @bh:                 bufferhead contains the block group bitmap
579  * @maxblocks:          the ending block (group relative) of the reservation
580  *
581  * The bitmap search --- search forward through the actual bitmap on disk until
582  * we find a bit free.
583  */
584 static ext2_grpblk_t
585 bitmap_search_next_usable_block(ext2_grpblk_t start, struct buffer_head *bh,
586                                         ext2_grpblk_t maxblocks)
587 {
588         ext2_grpblk_t next;
589
590         next = ext2_find_next_zero_bit(bh->b_data, maxblocks, start);
591         if (next >= maxblocks)
592                 return -1;
593         return next;
594 }
595
596 /**
597  * find_next_usable_block()
598  * @start:              the starting block (group relative) to find next
599  *                      allocatable block in bitmap.
600  * @bh:                 bufferhead contains the block group bitmap
601  * @maxblocks:          the ending block (group relative) for the search
602  *
603  * Find an allocatable block in a bitmap.  We perform the "most
604  * appropriate allocation" algorithm of looking for a free block near
605  * the initial goal; then for a free byte somewhere in the bitmap;
606  * then for any free bit in the bitmap.
607  */
608 static ext2_grpblk_t
609 find_next_usable_block(int start, struct buffer_head *bh, int maxblocks)
610 {
611         ext2_grpblk_t here, next;
612         char *p, *r;
613
614         if (start > 0) {
615                 /*
616                  * The goal was occupied; search forward for a free 
617                  * block within the next XX blocks.
618                  *
619                  * end_goal is more or less random, but it has to be
620                  * less than EXT2_BLOCKS_PER_GROUP. Aligning up to the
621                  * next 64-bit boundary is simple..
622                  */
623                 ext2_grpblk_t end_goal = (start + 63) & ~63;
624                 if (end_goal > maxblocks)
625                         end_goal = maxblocks;
626                 here = ext2_find_next_zero_bit(bh->b_data, end_goal, start);
627                 if (here < end_goal)
628                         return here;
629                 ext2_debug("Bit not found near goal\n");
630         }
631
632         here = start;
633         if (here < 0)
634                 here = 0;
635
636         p = ((char *)bh->b_data) + (here >> 3);
637         r = memscan(p, 0, ((maxblocks + 7) >> 3) - (here >> 3));
638         next = (r - ((char *)bh->b_data)) << 3;
639
640         if (next < maxblocks && next >= here)
641                 return next;
642
643         here = bitmap_search_next_usable_block(here, bh, maxblocks);
644         return here;
645 }
646
647 /**
648  * ext2_try_to_allocate()
649  * @sb:                 superblock
650  * @group:              given allocation block group
651  * @bitmap_bh:          bufferhead holds the block bitmap
652  * @grp_goal:           given target block within the group
653  * @count:              target number of blocks to allocate
654  * @my_rsv:             reservation window
655  *
656  * Attempt to allocate blocks within a give range. Set the range of allocation
657  * first, then find the first free bit(s) from the bitmap (within the range),
658  * and at last, allocate the blocks by claiming the found free bit as allocated.
659  *
660  * To set the range of this allocation:
661  *      if there is a reservation window, only try to allocate block(s)
662  *      from the file's own reservation window;
663  *      Otherwise, the allocation range starts from the give goal block,
664  *      ends at the block group's last block.
665  *
666  * If we failed to allocate the desired block then we may end up crossing to a
667  * new bitmap.
668  */
669 static int
670 ext2_try_to_allocate(struct super_block *sb, int group,
671                         struct buffer_head *bitmap_bh, ext2_grpblk_t grp_goal,
672                         unsigned long *count,
673                         struct ext2_reserve_window *my_rsv)
674 {
675         ext2_fsblk_t group_first_block;
676         ext2_grpblk_t start, end;
677         unsigned long num = 0;
678
679         /* we do allocation within the reservation window if we have a window */
680         if (my_rsv) {
681                 group_first_block = ext2_group_first_block_no(sb, group);
682                 if (my_rsv->_rsv_start >= group_first_block)
683                         start = my_rsv->_rsv_start - group_first_block;
684                 else
685                         /* reservation window cross group boundary */
686                         start = 0;
687                 end = my_rsv->_rsv_end - group_first_block + 1;
688                 if (end > EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb))
689                         /* reservation window crosses group boundary */
690                         end = EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
691                 if ((start <= grp_goal) && (grp_goal < end))
692                         start = grp_goal;
693                 else
694                         grp_goal = -1;
695         } else {
696                 if (grp_goal > 0)
697                         start = grp_goal;
698                 else
699                         start = 0;
700                 end = EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
701         }
702
703         BUG_ON(start > EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb));
704
705 repeat:
706         if (grp_goal < 0) {
707                 grp_goal = find_next_usable_block(start, bitmap_bh, end);
708                 if (grp_goal < 0)
709                         goto fail_access;
710                 if (!my_rsv) {
711                         int i;
712
713                         for (i = 0; i < 7 && grp_goal > start &&
714                                         !ext2_test_bit(grp_goal - 1,
715                                                         bitmap_bh->b_data);
716                                         i++, grp_goal--)
717                                 ;
718                 }
719         }
720         start = grp_goal;
721
722         if (ext2_set_bit_atomic(sb_bgl_lock(EXT2_SB(sb), group), grp_goal,
723                                                         bitmap_bh->b_data)) {
724                 /*
725                  * The block was allocated by another thread, or it was
726                  * allocated and then freed by another thread
727                  */
728                 start++;
729                 grp_goal++;
730                 if (start >= end)
731                         goto fail_access;
732                 goto repeat;
733         }
734         num++;
735         grp_goal++;
736         while (num < *count && grp_goal < end
737                 && !ext2_set_bit_atomic(sb_bgl_lock(EXT2_SB(sb), group),
738                                         grp_goal, bitmap_bh->b_data)) {
739                 num++;
740                 grp_goal++;
741         }
742         *count = num;
743         return grp_goal - num;
744 fail_access:
745         *count = num;
746         return -1;
747 }
748
749 /**
750  *      find_next_reservable_window():
751  *              find a reservable space within the given range.
752  *              It does not allocate the reservation window for now:
753  *              alloc_new_reservation() will do the work later.
754  *
755  *      @search_head: the head of the searching list;
756  *              This is not necessarily the list head of the whole filesystem
757  *
758  *              We have both head and start_block to assist the search
759  *              for the reservable space. The list starts from head,
760  *              but we will shift to the place where start_block is,
761  *              then start from there, when looking for a reservable space.
762  *
763  *      @size: the target new reservation window size
764  *
765  *      @group_first_block: the first block we consider to start
766  *                      the real search from
767  *
768  *      @last_block:
769  *              the maximum block number that our goal reservable space
770  *              could start from. This is normally the last block in this
771  *              group. The search will end when we found the start of next
772  *              possible reservable space is out of this boundary.
773  *              This could handle the cross boundary reservation window
774  *              request.
775  *
776  *      basically we search from the given range, rather than the whole
777  *      reservation double linked list, (start_block, last_block)
778  *      to find a free region that is of my size and has not
779  *      been reserved.
780  *
781  */
782 static int find_next_reservable_window(
783                                 struct ext2_reserve_window_node *search_head,
784                                 struct ext2_reserve_window_node *my_rsv,
785                                 struct super_block * sb,
786                                 ext2_fsblk_t start_block,
787                                 ext2_fsblk_t last_block)
788 {
789         struct rb_node *next;
790         struct ext2_reserve_window_node *rsv, *prev;
791         ext2_fsblk_t cur;
792         int size = my_rsv->rsv_goal_size;
793
794         /* TODO: make the start of the reservation window byte-aligned */
795         /* cur = *start_block & ~7;*/
796         cur = start_block;
797         rsv = search_head;
798         if (!rsv)
799                 return -1;
800
801         while (1) {
802                 if (cur <= rsv->rsv_end)
803                         cur = rsv->rsv_end + 1;
804
805                 /* TODO?
806                  * in the case we could not find a reservable space
807                  * that is what is expected, during the re-search, we could
808                  * remember what's the largest reservable space we could have
809                  * and return that one.
810                  *
811                  * For now it will fail if we could not find the reservable
812                  * space with expected-size (or more)...
813                  */
814                 if (cur > last_block)
815                         return -1;              /* fail */
816
817                 prev = rsv;
818                 next = rb_next(&rsv->rsv_node);
819                 rsv = rb_entry(next,struct ext2_reserve_window_node,rsv_node);
820
821                 /*
822                  * Reached the last reservation, we can just append to the
823                  * previous one.
824                  */
825                 if (!next)
826                         break;
827
828                 if (cur + size <= rsv->rsv_start) {
829                         /*
830                          * Found a reserveable space big enough.  We could
831                          * have a reservation across the group boundary here
832                          */
833                         break;
834                 }
835         }
836         /*
837          * we come here either :
838          * when we reach the end of the whole list,
839          * and there is empty reservable space after last entry in the list.
840          * append it to the end of the list.
841          *
842          * or we found one reservable space in the middle of the list,
843          * return the reservation window that we could append to.
844          * succeed.
845          */
846
847         if ((prev != my_rsv) && (!rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window)))
848                 rsv_window_remove(sb, my_rsv);
849
850         /*
851          * Let's book the whole available window for now.  We will check the
852          * disk bitmap later and then, if there are free blocks then we adjust
853          * the window size if it's larger than requested.
854          * Otherwise, we will remove this node from the tree next time
855          * call find_next_reservable_window.
856          */
857         my_rsv->rsv_start = cur;
858         my_rsv->rsv_end = cur + size - 1;
859         my_rsv->rsv_alloc_hit = 0;
860
861         if (prev != my_rsv)
862                 ext2_rsv_window_add(sb, my_rsv);
863
864         return 0;
865 }
866
867 /**
868  *      alloc_new_reservation()--allocate a new reservation window
869  *
870  *              To make a new reservation, we search part of the filesystem
871  *              reservation list (the list that inside the group). We try to
872  *              allocate a new reservation window near the allocation goal,
873  *              or the beginning of the group, if there is no goal.
874  *
875  *              We first find a reservable space after the goal, then from
876  *              there, we check the bitmap for the first free block after
877  *              it. If there is no free block until the end of group, then the
878  *              whole group is full, we failed. Otherwise, check if the free
879  *              block is inside the expected reservable space, if so, we
880  *              succeed.
881  *              If the first free block is outside the reservable space, then
882  *              start from the first free block, we search for next available
883  *              space, and go on.
884  *
885  *      on succeed, a new reservation will be found and inserted into the list
886  *      It contains at least one free block, and it does not overlap with other
887  *      reservation windows.
888  *
889  *      failed: we failed to find a reservation window in this group
890  *
891  *      @rsv: the reservation
892  *
893  *      @grp_goal: The goal (group-relative).  It is where the search for a
894  *              free reservable space should start from.
895  *              if we have a goal(goal >0 ), then start from there,
896  *              no goal(goal = -1), we start from the first block
897  *              of the group.
898  *
899  *      @sb: the super block
900  *      @group: the group we are trying to allocate in
901  *      @bitmap_bh: the block group block bitmap
902  *
903  */
904 static int alloc_new_reservation(struct ext2_reserve_window_node *my_rsv,
905                 ext2_grpblk_t grp_goal, struct super_block *sb,
906                 unsigned int group, struct buffer_head *bitmap_bh)
907 {
908         struct ext2_reserve_window_node *search_head;
909         ext2_fsblk_t group_first_block, group_end_block, start_block;
910         ext2_grpblk_t first_free_block;
911         struct rb_root *fs_rsv_root = &EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_root;
912         unsigned long size;
913         int ret;
914         spinlock_t *rsv_lock = &EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_lock;
915
916         group_first_block = ext2_group_first_block_no(sb, group);
917         group_end_block = group_first_block + (EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb) - 1);
918
919         if (grp_goal < 0)
920                 start_block = group_first_block;
921         else
922                 start_block = grp_goal + group_first_block;
923
924         size = my_rsv->rsv_goal_size;
925
926         if (!rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window)) {
927                 /*
928                  * if the old reservation is cross group boundary
929                  * and if the goal is inside the old reservation window,
930                  * we will come here when we just failed to allocate from
931                  * the first part of the window. We still have another part
932                  * that belongs to the next group. In this case, there is no
933                  * point to discard our window and try to allocate a new one
934                  * in this group(which will fail). we should
935                  * keep the reservation window, just simply move on.
936                  *
937                  * Maybe we could shift the start block of the reservation
938                  * window to the first block of next group.
939                  */
940
941                 if ((my_rsv->rsv_start <= group_end_block) &&
942                                 (my_rsv->rsv_end > group_end_block) &&
943                                 (start_block >= my_rsv->rsv_start))
944                         return -1;
945
946                 if ((my_rsv->rsv_alloc_hit >
947                      (my_rsv->rsv_end - my_rsv->rsv_start + 1) / 2)) {
948                         /*
949                          * if the previously allocation hit ratio is
950                          * greater than 1/2, then we double the size of
951                          * the reservation window the next time,
952                          * otherwise we keep the same size window
953                          */
954                         size = size * 2;
955                         if (size > EXT2_MAX_RESERVE_BLOCKS)
956                                 size = EXT2_MAX_RESERVE_BLOCKS;
957                         my_rsv->rsv_goal_size= size;
958                 }
959         }
960
961         spin_lock(rsv_lock);
962         /*
963          * shift the search start to the window near the goal block
964          */
965         search_head = search_reserve_window(fs_rsv_root, start_block);
966
967         /*
968          * find_next_reservable_window() simply finds a reservable window
969          * inside the given range(start_block, group_end_block).
970          *
971          * To make sure the reservation window has a free bit inside it, we
972          * need to check the bitmap after we found a reservable window.
973          */
974 retry:
975         ret = find_next_reservable_window(search_head, my_rsv, sb,
976                                                 start_block, group_end_block);
977
978         if (ret == -1) {
979                 if (!rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window))
980                         rsv_window_remove(sb, my_rsv);
981                 spin_unlock(rsv_lock);
982                 return -1;
983         }
984
985         /*
986          * On success, find_next_reservable_window() returns the
987          * reservation window where there is a reservable space after it.
988          * Before we reserve this reservable space, we need
989          * to make sure there is at least a free block inside this region.
990          *
991          * Search the first free bit on the block bitmap.  Search starts from
992          * the start block of the reservable space we just found.
993          */
994         spin_unlock(rsv_lock);
995         first_free_block = bitmap_search_next_usable_block(
996                         my_rsv->rsv_start - group_first_block,
997                         bitmap_bh, group_end_block - group_first_block + 1);
998
999         if (first_free_block < 0) {
1000                 /*
1001                  * no free block left on the bitmap, no point
1002                  * to reserve the space. return failed.
1003                  */
1004                 spin_lock(rsv_lock);
1005                 if (!rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window))
1006                         rsv_window_remove(sb, my_rsv);
1007                 spin_unlock(rsv_lock);
1008                 return -1;              /* failed */
1009         }
1010
1011         start_block = first_free_block + group_first_block;
1012         /*
1013          * check if the first free block is within the
1014          * free space we just reserved
1015          */
1016         if (start_block >= my_rsv->rsv_start && start_block <= my_rsv->rsv_end)
1017                 return 0;               /* success */
1018         /*
1019          * if the first free bit we found is out of the reservable space
1020          * continue search for next reservable space,
1021          * start from where the free block is,
1022          * we also shift the list head to where we stopped last time
1023          */
1024         search_head = my_rsv;
1025         spin_lock(rsv_lock);
1026         goto retry;
1027 }
1028
1029 /**
1030  * try_to_extend_reservation()
1031  * @my_rsv:             given reservation window
1032  * @sb:                 super block
1033  * @size:               the delta to extend
1034  *
1035  * Attempt to expand the reservation window large enough to have
1036  * required number of free blocks
1037  *
1038  * Since ext2_try_to_allocate() will always allocate blocks within
1039  * the reservation window range, if the window size is too small,
1040  * multiple blocks allocation has to stop at the end of the reservation
1041  * window. To make this more efficient, given the total number of
1042  * blocks needed and the current size of the window, we try to
1043  * expand the reservation window size if necessary on a best-effort
1044  * basis before ext2_new_blocks() tries to allocate blocks.
1045  */
1046 static void try_to_extend_reservation(struct ext2_reserve_window_node *my_rsv,
1047                         struct super_block *sb, int size)
1048 {
1049         struct ext2_reserve_window_node *next_rsv;
1050         struct rb_node *next;
1051         spinlock_t *rsv_lock = &EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_lock;
1052
1053         if (!spin_trylock(rsv_lock))
1054                 return;
1055
1056         next = rb_next(&my_rsv->rsv_node);
1057
1058         if (!next)
1059                 my_rsv->rsv_end += size;
1060         else {
1061                 next_rsv = rb_entry(next, struct ext2_reserve_window_node, rsv_node);
1062
1063                 if ((next_rsv->rsv_start - my_rsv->rsv_end - 1) >= size)
1064                         my_rsv->rsv_end += size;
1065                 else
1066                         my_rsv->rsv_end = next_rsv->rsv_start - 1;
1067         }
1068         spin_unlock(rsv_lock);
1069 }
1070
1071 /**
1072  * ext2_try_to_allocate_with_rsv()
1073  * @sb:                 superblock
1074  * @group:              given allocation block group
1075  * @bitmap_bh:          bufferhead holds the block bitmap
1076  * @grp_goal:           given target block within the group
1077  * @count:              target number of blocks to allocate
1078  * @my_rsv:             reservation window
1079  *
1080  * This is the main function used to allocate a new block and its reservation
1081  * window.
1082  *
1083  * Each time when a new block allocation is need, first try to allocate from
1084  * its own reservation.  If it does not have a reservation window, instead of
1085  * looking for a free bit on bitmap first, then look up the reservation list to
1086  * see if it is inside somebody else's reservation window, we try to allocate a
1087  * reservation window for it starting from the goal first. Then do the block
1088  * allocation within the reservation window.
1089  *
1090  * This will avoid keeping on searching the reservation list again and
1091  * again when somebody is looking for a free block (without
1092  * reservation), and there are lots of free blocks, but they are all
1093  * being reserved.
1094  *
1095  * We use a red-black tree for the per-filesystem reservation list.
1096  */
1097 static ext2_grpblk_t
1098 ext2_try_to_allocate_with_rsv(struct super_block *sb, unsigned int group,
1099                         struct buffer_head *bitmap_bh, ext2_grpblk_t grp_goal,
1100                         struct ext2_reserve_window_node * my_rsv,
1101                         unsigned long *count)
1102 {
1103         ext2_fsblk_t group_first_block, group_last_block;
1104         ext2_grpblk_t ret = 0;
1105         unsigned long num = *count;
1106
1107         /*
1108          * we don't deal with reservation when
1109          * filesystem is mounted without reservation
1110          * or the file is not a regular file
1111          * or last attempt to allocate a block with reservation turned on failed
1112          */
1113         if (my_rsv == NULL) {
1114                 return ext2_try_to_allocate(sb, group, bitmap_bh,
1115                                                 grp_goal, count, NULL);
1116         }
1117         /*
1118          * grp_goal is a group relative block number (if there is a goal)
1119          * 0 <= grp_goal < EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb)
1120          * first block is a filesystem wide block number
1121          * first block is the block number of the first block in this group
1122          */
1123         group_first_block = ext2_group_first_block_no(sb, group);
1124         group_last_block = group_first_block + (EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb) - 1);
1125
1126         /*
1127          * Basically we will allocate a new block from inode's reservation
1128          * window.
1129          *
1130          * We need to allocate a new reservation window, if:
1131          * a) inode does not have a reservation window; or
1132          * b) last attempt to allocate a block from existing reservation
1133          *    failed; or
1134          * c) we come here with a goal and with a reservation window
1135          *
1136          * We do not need to allocate a new reservation window if we come here
1137          * at the beginning with a goal and the goal is inside the window, or
1138          * we don't have a goal but already have a reservation window.
1139          * then we could go to allocate from the reservation window directly.
1140          */
1141         while (1) {
1142                 if (rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window) || (ret < 0) ||
1143                         !goal_in_my_reservation(&my_rsv->rsv_window,
1144                                                 grp_goal, group, sb)) {
1145                         if (my_rsv->rsv_goal_size < *count)
1146                                 my_rsv->rsv_goal_size = *count;
1147                         ret = alloc_new_reservation(my_rsv, grp_goal, sb,
1148                                                         group, bitmap_bh);
1149                         if (ret < 0)
1150                                 break;                  /* failed */
1151
1152                         if (!goal_in_my_reservation(&my_rsv->rsv_window,
1153                                                         grp_goal, group, sb))
1154                                 grp_goal = -1;
1155                 } else if (grp_goal >= 0) {
1156                         int curr = my_rsv->rsv_end -
1157                                         (grp_goal + group_first_block) + 1;
1158
1159                         if (curr < *count)
1160                                 try_to_extend_reservation(my_rsv, sb,
1161                                                         *count - curr);
1162                 }
1163
1164                 if ((my_rsv->rsv_start > group_last_block) ||
1165                                 (my_rsv->rsv_end < group_first_block)) {
1166                         rsv_window_dump(&EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_root, 1);
1167                         BUG();
1168                 }
1169                 ret = ext2_try_to_allocate(sb, group, bitmap_bh, grp_goal,
1170                                            &num, &my_rsv->rsv_window);
1171                 if (ret >= 0) {
1172                         my_rsv->rsv_alloc_hit += num;
1173                         *count = num;
1174                         break;                          /* succeed */
1175                 }
1176                 num = *count;
1177         }
1178         return ret;
1179 }
1180
1181 /**
1182  * ext2_has_free_blocks()
1183  * @sbi:                in-core super block structure.
1184  *
1185  * Check if filesystem has at least 1 free block available for allocation.
1186  */
1187 static int ext2_has_free_blocks(struct ext2_sb_info *sbi)
1188 {
1189         ext2_fsblk_t free_blocks, root_blocks;
1190
1191         free_blocks = percpu_counter_read_positive(&sbi->s_freeblocks_counter);
1192         root_blocks = le32_to_cpu(sbi->s_es->s_r_blocks_count);
1193         if (free_blocks < root_blocks + 1 && !capable(CAP_SYS_RESOURCE) &&
1194                 !uid_eq(sbi->s_resuid, current_fsuid()) &&
1195                 (gid_eq(sbi->s_resgid, GLOBAL_ROOT_GID) ||
1196                  !in_group_p (sbi->s_resgid))) {
1197                 return 0;
1198         }
1199         return 1;
1200 }
1201
1202 /*
1203  * ext2_new_blocks() -- core block(s) allocation function
1204  * @inode:              file inode
1205  * @goal:               given target block(filesystem wide)
1206  * @count:              target number of blocks to allocate
1207  * @errp:               error code
1208  *
1209  * ext2_new_blocks uses a goal block to assist allocation.  If the goal is
1210  * free, or there is a free block within 32 blocks of the goal, that block
1211  * is allocated.  Otherwise a forward search is made for a free block; within 
1212  * each block group the search first looks for an entire free byte in the block
1213  * bitmap, and then for any free bit if that fails.
1214  * This function also updates quota and i_blocks field.
1215  */
1216 ext2_fsblk_t ext2_new_blocks(struct inode *inode, ext2_fsblk_t goal,
1217                     unsigned long *count, int *errp)
1218 {
1219         struct buffer_head *bitmap_bh = NULL;
1220         struct buffer_head *gdp_bh;
1221         int group_no;
1222         int goal_group;
1223         ext2_grpblk_t grp_target_blk;   /* blockgroup relative goal block */
1224         ext2_grpblk_t grp_alloc_blk;    /* blockgroup-relative allocated block*/
1225         ext2_fsblk_t ret_block;         /* filesyetem-wide allocated block */
1226         int bgi;                        /* blockgroup iteration index */
1227         int performed_allocation = 0;
1228         ext2_grpblk_t free_blocks;      /* number of free blocks in a group */
1229         struct super_block *sb;
1230         struct ext2_group_desc *gdp;
1231         struct ext2_super_block *es;
1232         struct ext2_sb_info *sbi;
1233         struct ext2_reserve_window_node *my_rsv = NULL;
1234         struct ext2_block_alloc_info *block_i;
1235         unsigned short windowsz = 0;
1236         unsigned long ngroups;
1237         unsigned long num = *count;
1238         int ret;
1239
1240         *errp = -ENOSPC;
1241         sb = inode->i_sb;
1242         if (!sb) {
1243                 printk("ext2_new_blocks: nonexistent device");
1244                 return 0;
1245         }
1246
1247         /*
1248          * Check quota for allocation of this block.
1249          */
1250         ret = dquot_alloc_block(inode, num);
1251         if (ret) {
1252                 *errp = ret;
1253                 return 0;
1254         }
1255
1256         sbi = EXT2_SB(sb);
1257         es = EXT2_SB(sb)->s_es;
1258         ext2_debug("goal=%lu.\n", goal);
1259         /*
1260          * Allocate a block from reservation only when
1261          * filesystem is mounted with reservation(default,-o reservation), and
1262          * it's a regular file, and
1263          * the desired window size is greater than 0 (One could use ioctl
1264          * command EXT2_IOC_SETRSVSZ to set the window size to 0 to turn off
1265          * reservation on that particular file)
1266          */
1267         block_i = EXT2_I(inode)->i_block_alloc_info;
1268         if (block_i) {
1269                 windowsz = block_i->rsv_window_node.rsv_goal_size;
1270                 if (windowsz > 0)
1271                         my_rsv = &block_i->rsv_window_node;
1272         }
1273
1274         if (!ext2_has_free_blocks(sbi)) {
1275                 *errp = -ENOSPC;
1276                 goto out;
1277         }
1278
1279         /*
1280          * First, test whether the goal block is free.
1281          */
1282         if (goal < le32_to_cpu(es->s_first_data_block) ||
1283             goal >= le32_to_cpu(es->s_blocks_count))
1284                 goal = le32_to_cpu(es->s_first_data_block);
1285         group_no = (goal - le32_to_cpu(es->s_first_data_block)) /
1286                         EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
1287         goal_group = group_no;
1288 retry_alloc:
1289         gdp = ext2_get_group_desc(sb, group_no, &gdp_bh);
1290         if (!gdp)
1291                 goto io_error;
1292
1293         free_blocks = le16_to_cpu(gdp->bg_free_blocks_count);
1294         /*
1295          * if there is not enough free blocks to make a new resevation
1296          * turn off reservation for this allocation
1297          */
1298         if (my_rsv && (free_blocks < windowsz)
1299                 && (free_blocks > 0)
1300                 && (rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window)))
1301                 my_rsv = NULL;
1302
1303         if (free_blocks > 0) {
1304                 grp_target_blk = ((goal - le32_to_cpu(es->s_first_data_block)) %
1305                                 EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb));
1306                 bitmap_bh = read_block_bitmap(sb, group_no);
1307                 if (!bitmap_bh)
1308                         goto io_error;
1309                 grp_alloc_blk = ext2_try_to_allocate_with_rsv(sb, group_no,
1310                                         bitmap_bh, grp_target_blk,
1311                                         my_rsv, &num);
1312                 if (grp_alloc_blk >= 0)
1313                         goto allocated;
1314         }
1315
1316         ngroups = EXT2_SB(sb)->s_groups_count;
1317         smp_rmb();
1318
1319         /*
1320          * Now search the rest of the groups.  We assume that
1321          * group_no and gdp correctly point to the last group visited.
1322          */
1323         for (bgi = 0; bgi < ngroups; bgi++) {
1324                 group_no++;
1325                 if (group_no >= ngroups)
1326                         group_no = 0;
1327                 gdp = ext2_get_group_desc(sb, group_no, &gdp_bh);
1328                 if (!gdp)
1329                         goto io_error;
1330
1331                 free_blocks = le16_to_cpu(gdp->bg_free_blocks_count);
1332                 /*
1333                  * skip this group (and avoid loading bitmap) if there
1334                  * are no free blocks
1335                  */
1336                 if (!free_blocks)
1337                         continue;
1338                 /*
1339                  * skip this group if the number of
1340                  * free blocks is less than half of the reservation
1341                  * window size.
1342                  */
1343                 if (my_rsv && (free_blocks <= (windowsz/2)))
1344                         continue;
1345
1346                 brelse(bitmap_bh);
1347                 bitmap_bh = read_block_bitmap(sb, group_no);
1348                 if (!bitmap_bh)
1349                         goto io_error;
1350                 /*
1351                  * try to allocate block(s) from this group, without a goal(-1).
1352                  */
1353                 grp_alloc_blk = ext2_try_to_allocate_with_rsv(sb, group_no,
1354                                         bitmap_bh, -1, my_rsv, &num);
1355                 if (grp_alloc_blk >= 0)
1356                         goto allocated;
1357         }
1358         /*
1359          * We may end up a bogus earlier ENOSPC error due to
1360          * filesystem is "full" of reservations, but
1361          * there maybe indeed free blocks available on disk
1362          * In this case, we just forget about the reservations
1363          * just do block allocation as without reservations.
1364          */
1365         if (my_rsv) {
1366                 my_rsv = NULL;
1367                 windowsz = 0;
1368                 group_no = goal_group;
1369                 goto retry_alloc;
1370         }
1371         /* No space left on the device */
1372         *errp = -ENOSPC;
1373         goto out;
1374
1375 allocated:
1376
1377         ext2_debug("using block group %d(%d)\n",
1378                         group_no, gdp->bg_free_blocks_count);
1379
1380         ret_block = grp_alloc_blk + ext2_group_first_block_no(sb, group_no);
1381
1382         if (in_range(le32_to_cpu(gdp->bg_block_bitmap), ret_block, num) ||
1383             in_range(le32_to_cpu(gdp->bg_inode_bitmap), ret_block, num) ||
1384             in_range(ret_block, le32_to_cpu(gdp->bg_inode_table),
1385                       EXT2_SB(sb)->s_itb_per_group) ||
1386             in_range(ret_block + num - 1, le32_to_cpu(gdp->bg_inode_table),
1387                       EXT2_SB(sb)->s_itb_per_group)) {
1388                 ext2_error(sb, "ext2_new_blocks",
1389                             "Allocating block in system zone - "
1390                             "blocks from "E2FSBLK", length %lu",
1391                             ret_block, num);
1392                 /*
1393                  * ext2_try_to_allocate marked the blocks we allocated as in
1394                  * use.  So we may want to selectively mark some of the blocks
1395                  * as free
1396                  */
1397                 goto retry_alloc;
1398         }
1399
1400         performed_allocation = 1;
1401
1402         if (ret_block + num - 1 >= le32_to_cpu(es->s_blocks_count)) {
1403                 ext2_error(sb, "ext2_new_blocks",
1404                             "block("E2FSBLK") >= blocks count(%d) - "
1405                             "block_group = %d, es == %p ", ret_block,
1406                         le32_to_cpu(es->s_blocks_count), group_no, es);
1407                 goto out;
1408         }
1409
1410         group_adjust_blocks(sb, group_no, gdp, gdp_bh, -num);
1411         percpu_counter_sub(&sbi->s_freeblocks_counter, num);
1412
1413         mark_buffer_dirty(bitmap_bh);
1414         if (sb->s_flags & MS_SYNCHRONOUS)
1415                 sync_dirty_buffer(bitmap_bh);
1416
1417         *errp = 0;
1418         brelse(bitmap_bh);
1419         dquot_free_block_nodirty(inode, *count-num);
1420         mark_inode_dirty(inode);
1421         *count = num;
1422         return ret_block;
1423
1424 io_error:
1425         *errp = -EIO;
1426 out:
1427         /*
1428          * Undo the block allocation
1429          */
1430         if (!performed_allocation) {
1431                 dquot_free_block_nodirty(inode, *count);
1432                 mark_inode_dirty(inode);
1433         }
1434         brelse(bitmap_bh);
1435         return 0;
1436 }
1437
1438 ext2_fsblk_t ext2_new_block(struct inode *inode, unsigned long goal, int *errp)
1439 {
1440         unsigned long count = 1;
1441
1442         return ext2_new_blocks(inode, goal, &count, errp);
1443 }
1444
1445 #ifdef EXT2FS_DEBUG
1446
1447 static const int nibblemap[] = {4, 3, 3, 2, 3, 2, 2, 1, 3, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 0};
1448
1449 unsigned long ext2_count_free (struct buffer_head * map, unsigned int numchars)
1450 {
1451         unsigned int i;
1452         unsigned long sum = 0;
1453
1454         if (!map)
1455                 return (0);
1456         for (i = 0; i < numchars; i++)
1457                 sum += nibblemap[map->b_data[i] & 0xf] +
1458                         nibblemap[(map->b_data[i] >> 4) & 0xf];
1459         return (sum);
1460 }
1461
1462 #endif  /*  EXT2FS_DEBUG  */
1463
1464 unsigned long ext2_count_free_blocks (struct super_block * sb)
1465 {
1466         struct ext2_group_desc * desc;
1467         unsigned long desc_count = 0;
1468         int i;
1469 #ifdef EXT2FS_DEBUG
1470         unsigned long bitmap_count, x;
1471         struct ext2_super_block *es;
1472
1473         es = EXT2_SB(sb)->s_es;
1474         desc_count = 0;
1475         bitmap_count = 0;
1476         desc = NULL;
1477         for (i = 0; i < EXT2_SB(sb)->s_groups_count; i++) {
1478                 struct buffer_head *bitmap_bh;
1479                 desc = ext2_get_group_desc (sb, i, NULL);
1480                 if (!desc)
1481                         continue;
1482                 desc_count += le16_to_cpu(desc->bg_free_blocks_count);
1483                 bitmap_bh = read_block_bitmap(sb, i);
1484                 if (!bitmap_bh)
1485                         continue;
1486                 
1487                 x = ext2_count_free(bitmap_bh, sb->s_blocksize);
1488                 printk ("group %d: stored = %d, counted = %lu\n",
1489                         i, le16_to_cpu(desc->bg_free_blocks_count), x);
1490                 bitmap_count += x;
1491                 brelse(bitmap_bh);
1492         }
1493         printk("ext2_count_free_blocks: stored = %lu, computed = %lu, %lu\n",
1494                 (long)le32_to_cpu(es->s_free_blocks_count),
1495                 desc_count, bitmap_count);
1496         return bitmap_count;
1497 #else
1498         for (i = 0; i < EXT2_SB(sb)->s_groups_count; i++) {
1499                 desc = ext2_get_group_desc (sb, i, NULL);
1500                 if (!desc)
1501                         continue;
1502                 desc_count += le16_to_cpu(desc->bg_free_blocks_count);
1503         }
1504         return desc_count;
1505 #endif
1506 }
1507
1508 static inline int test_root(int a, int b)
1509 {
1510         int num = b;
1511
1512         while (a > num)
1513                 num *= b;
1514         return num == a;
1515 }
1516
1517 static int ext2_group_sparse(int group)
1518 {
1519         if (group <= 1)
1520                 return 1;
1521         return (test_root(group, 3) || test_root(group, 5) ||
1522                 test_root(group, 7));
1523 }
1524
1525 /**
1526  *      ext2_bg_has_super - number of blocks used by the superblock in group
1527  *      @sb: superblock for filesystem
1528  *      @group: group number to check
1529  *
1530  *      Return the number of blocks used by the superblock (primary or backup)
1531  *      in this group.  Currently this will be only 0 or 1.
1532  */
1533 int ext2_bg_has_super(struct super_block *sb, int group)
1534 {
1535         if (EXT2_HAS_RO_COMPAT_FEATURE(sb,EXT2_FEATURE_RO_COMPAT_SPARSE_SUPER)&&
1536             !ext2_group_sparse(group))
1537                 return 0;
1538         return 1;
1539 }
1540
1541 /**
1542  *      ext2_bg_num_gdb - number of blocks used by the group table in group
1543  *      @sb: superblock for filesystem
1544  *      @group: group number to check
1545  *
1546  *      Return the number of blocks used by the group descriptor table
1547  *      (primary or backup) in this group.  In the future there may be a
1548  *      different number of descriptor blocks in each group.
1549  */
1550 unsigned long ext2_bg_num_gdb(struct super_block *sb, int group)
1551 {
1552         return ext2_bg_has_super(sb, group) ? EXT2_SB(sb)->s_gdb_count : 0;
1553 }
1554