Merge branches 'work.misc' and 'work.dcache' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux...
[sfrench/cifs-2.6.git] / fs / jfs / jfs_imap.c
1 /*
2  *   Copyright (C) International Business Machines Corp., 2000-2004
3  *
4  *   This program is free software;  you can redistribute it and/or modify
5  *   it under the terms of the GNU General Public License as published by
6  *   the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7  *   (at your option) any later version.
8  *
9  *   This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  *   but WITHOUT ANY WARRANTY;  without even the implied warranty of
11  *   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See
12  *   the GNU General Public License for more details.
13  *
14  *   You should have received a copy of the GNU General Public License
15  *   along with this program;  if not, write to the Free Software
16  *   Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
17  */
18
19 /*
20  *      jfs_imap.c: inode allocation map manager
21  *
22  * Serialization:
23  *   Each AG has a simple lock which is used to control the serialization of
24  *      the AG level lists.  This lock should be taken first whenever an AG
25  *      level list will be modified or accessed.
26  *
27  *   Each IAG is locked by obtaining the buffer for the IAG page.
28  *
29  *   There is also a inode lock for the inode map inode.  A read lock needs to
30  *      be taken whenever an IAG is read from the map or the global level
31  *      information is read.  A write lock needs to be taken whenever the global
32  *      level information is modified or an atomic operation needs to be used.
33  *
34  *      If more than one IAG is read at one time, the read lock may not
35  *      be given up until all of the IAG's are read.  Otherwise, a deadlock
36  *      may occur when trying to obtain the read lock while another thread
37  *      holding the read lock is waiting on the IAG already being held.
38  *
39  *   The control page of the inode map is read into memory by diMount().
40  *      Thereafter it should only be modified in memory and then it will be
41  *      written out when the filesystem is unmounted by diUnmount().
42  */
43
44 #include <linux/fs.h>
45 #include <linux/buffer_head.h>
46 #include <linux/pagemap.h>
47 #include <linux/quotaops.h>
48 #include <linux/slab.h>
49
50 #include "jfs_incore.h"
51 #include "jfs_inode.h"
52 #include "jfs_filsys.h"
53 #include "jfs_dinode.h"
54 #include "jfs_dmap.h"
55 #include "jfs_imap.h"
56 #include "jfs_metapage.h"
57 #include "jfs_superblock.h"
58 #include "jfs_debug.h"
59
60 /*
61  * imap locks
62  */
63 /* iag free list lock */
64 #define IAGFREE_LOCK_INIT(imap)         mutex_init(&imap->im_freelock)
65 #define IAGFREE_LOCK(imap)              mutex_lock(&imap->im_freelock)
66 #define IAGFREE_UNLOCK(imap)            mutex_unlock(&imap->im_freelock)
67
68 /* per ag iag list locks */
69 #define AG_LOCK_INIT(imap,index)        mutex_init(&(imap->im_aglock[index]))
70 #define AG_LOCK(imap,agno)              mutex_lock(&imap->im_aglock[agno])
71 #define AG_UNLOCK(imap,agno)            mutex_unlock(&imap->im_aglock[agno])
72
73 /*
74  * forward references
75  */
76 static int diAllocAG(struct inomap *, int, bool, struct inode *);
77 static int diAllocAny(struct inomap *, int, bool, struct inode *);
78 static int diAllocBit(struct inomap *, struct iag *, int);
79 static int diAllocExt(struct inomap *, int, struct inode *);
80 static int diAllocIno(struct inomap *, int, struct inode *);
81 static int diFindFree(u32, int);
82 static int diNewExt(struct inomap *, struct iag *, int);
83 static int diNewIAG(struct inomap *, int *, int, struct metapage **);
84 static void duplicateIXtree(struct super_block *, s64, int, s64 *);
85
86 static int diIAGRead(struct inomap * imap, int, struct metapage **);
87 static int copy_from_dinode(struct dinode *, struct inode *);
88 static void copy_to_dinode(struct dinode *, struct inode *);
89
90 /*
91  * NAME:        diMount()
92  *
93  * FUNCTION:    initialize the incore inode map control structures for
94  *              a fileset or aggregate init time.
95  *
96  *              the inode map's control structure (dinomap) is
97  *              brought in from disk and placed in virtual memory.
98  *
99  * PARAMETERS:
100  *      ipimap  - pointer to inode map inode for the aggregate or fileset.
101  *
102  * RETURN VALUES:
103  *      0       - success
104  *      -ENOMEM - insufficient free virtual memory.
105  *      -EIO    - i/o error.
106  */
107 int diMount(struct inode *ipimap)
108 {
109         struct inomap *imap;
110         struct metapage *mp;
111         int index;
112         struct dinomap_disk *dinom_le;
113
114         /*
115          * allocate/initialize the in-memory inode map control structure
116          */
117         /* allocate the in-memory inode map control structure. */
118         imap = kmalloc(sizeof(struct inomap), GFP_KERNEL);
119         if (imap == NULL) {
120                 jfs_err("diMount: kmalloc returned NULL!");
121                 return -ENOMEM;
122         }
123
124         /* read the on-disk inode map control structure. */
125
126         mp = read_metapage(ipimap,
127                            IMAPBLKNO << JFS_SBI(ipimap->i_sb)->l2nbperpage,
128                            PSIZE, 0);
129         if (mp == NULL) {
130                 kfree(imap);
131                 return -EIO;
132         }
133
134         /* copy the on-disk version to the in-memory version. */
135         dinom_le = (struct dinomap_disk *) mp->data;
136         imap->im_freeiag = le32_to_cpu(dinom_le->in_freeiag);
137         imap->im_nextiag = le32_to_cpu(dinom_le->in_nextiag);
138         atomic_set(&imap->im_numinos, le32_to_cpu(dinom_le->in_numinos));
139         atomic_set(&imap->im_numfree, le32_to_cpu(dinom_le->in_numfree));
140         imap->im_nbperiext = le32_to_cpu(dinom_le->in_nbperiext);
141         imap->im_l2nbperiext = le32_to_cpu(dinom_le->in_l2nbperiext);
142         for (index = 0; index < MAXAG; index++) {
143                 imap->im_agctl[index].inofree =
144                     le32_to_cpu(dinom_le->in_agctl[index].inofree);
145                 imap->im_agctl[index].extfree =
146                     le32_to_cpu(dinom_le->in_agctl[index].extfree);
147                 imap->im_agctl[index].numinos =
148                     le32_to_cpu(dinom_le->in_agctl[index].numinos);
149                 imap->im_agctl[index].numfree =
150                     le32_to_cpu(dinom_le->in_agctl[index].numfree);
151         }
152
153         /* release the buffer. */
154         release_metapage(mp);
155
156         /*
157          * allocate/initialize inode allocation map locks
158          */
159         /* allocate and init iag free list lock */
160         IAGFREE_LOCK_INIT(imap);
161
162         /* allocate and init ag list locks */
163         for (index = 0; index < MAXAG; index++) {
164                 AG_LOCK_INIT(imap, index);
165         }
166
167         /* bind the inode map inode and inode map control structure
168          * to each other.
169          */
170         imap->im_ipimap = ipimap;
171         JFS_IP(ipimap)->i_imap = imap;
172
173         return (0);
174 }
175
176
177 /*
178  * NAME:        diUnmount()
179  *
180  * FUNCTION:    write to disk the incore inode map control structures for
181  *              a fileset or aggregate at unmount time.
182  *
183  * PARAMETERS:
184  *      ipimap  - pointer to inode map inode for the aggregate or fileset.
185  *
186  * RETURN VALUES:
187  *      0       - success
188  *      -ENOMEM - insufficient free virtual memory.
189  *      -EIO    - i/o error.
190  */
191 int diUnmount(struct inode *ipimap, int mounterror)
192 {
193         struct inomap *imap = JFS_IP(ipimap)->i_imap;
194
195         /*
196          * update the on-disk inode map control structure
197          */
198
199         if (!(mounterror || isReadOnly(ipimap)))
200                 diSync(ipimap);
201
202         /*
203          * Invalidate the page cache buffers
204          */
205         truncate_inode_pages(ipimap->i_mapping, 0);
206
207         /*
208          * free in-memory control structure
209          */
210         kfree(imap);
211
212         return (0);
213 }
214
215
216 /*
217  *      diSync()
218  */
219 int diSync(struct inode *ipimap)
220 {
221         struct dinomap_disk *dinom_le;
222         struct inomap *imp = JFS_IP(ipimap)->i_imap;
223         struct metapage *mp;
224         int index;
225
226         /*
227          * write imap global conrol page
228          */
229         /* read the on-disk inode map control structure */
230         mp = get_metapage(ipimap,
231                           IMAPBLKNO << JFS_SBI(ipimap->i_sb)->l2nbperpage,
232                           PSIZE, 0);
233         if (mp == NULL) {
234                 jfs_err("diSync: get_metapage failed!");
235                 return -EIO;
236         }
237
238         /* copy the in-memory version to the on-disk version */
239         dinom_le = (struct dinomap_disk *) mp->data;
240         dinom_le->in_freeiag = cpu_to_le32(imp->im_freeiag);
241         dinom_le->in_nextiag = cpu_to_le32(imp->im_nextiag);
242         dinom_le->in_numinos = cpu_to_le32(atomic_read(&imp->im_numinos));
243         dinom_le->in_numfree = cpu_to_le32(atomic_read(&imp->im_numfree));
244         dinom_le->in_nbperiext = cpu_to_le32(imp->im_nbperiext);
245         dinom_le->in_l2nbperiext = cpu_to_le32(imp->im_l2nbperiext);
246         for (index = 0; index < MAXAG; index++) {
247                 dinom_le->in_agctl[index].inofree =
248                     cpu_to_le32(imp->im_agctl[index].inofree);
249                 dinom_le->in_agctl[index].extfree =
250                     cpu_to_le32(imp->im_agctl[index].extfree);
251                 dinom_le->in_agctl[index].numinos =
252                     cpu_to_le32(imp->im_agctl[index].numinos);
253                 dinom_le->in_agctl[index].numfree =
254                     cpu_to_le32(imp->im_agctl[index].numfree);
255         }
256
257         /* write out the control structure */
258         write_metapage(mp);
259
260         /*
261          * write out dirty pages of imap
262          */
263         filemap_write_and_wait(ipimap->i_mapping);
264
265         diWriteSpecial(ipimap, 0);
266
267         return (0);
268 }
269
270
271 /*
272  * NAME:        diRead()
273  *
274  * FUNCTION:    initialize an incore inode from disk.
275  *
276  *              on entry, the specifed incore inode should itself
277  *              specify the disk inode number corresponding to the
278  *              incore inode (i.e. i_number should be initialized).
279  *
280  *              this routine handles incore inode initialization for
281  *              both "special" and "regular" inodes.  special inodes
282  *              are those required early in the mount process and
283  *              require special handling since much of the file system
284  *              is not yet initialized.  these "special" inodes are
285  *              identified by a NULL inode map inode pointer and are
286  *              actually initialized by a call to diReadSpecial().
287  *
288  *              for regular inodes, the iag describing the disk inode
289  *              is read from disk to determine the inode extent address
290  *              for the disk inode.  with the inode extent address in
291  *              hand, the page of the extent that contains the disk
292  *              inode is read and the disk inode is copied to the
293  *              incore inode.
294  *
295  * PARAMETERS:
296  *      ip      -  pointer to incore inode to be initialized from disk.
297  *
298  * RETURN VALUES:
299  *      0       - success
300  *      -EIO    - i/o error.
301  *      -ENOMEM - insufficient memory
302  *
303  */
304 int diRead(struct inode *ip)
305 {
306         struct jfs_sb_info *sbi = JFS_SBI(ip->i_sb);
307         int iagno, ino, extno, rc;
308         struct inode *ipimap;
309         struct dinode *dp;
310         struct iag *iagp;
311         struct metapage *mp;
312         s64 blkno, agstart;
313         struct inomap *imap;
314         int block_offset;
315         int inodes_left;
316         unsigned long pageno;
317         int rel_inode;
318
319         jfs_info("diRead: ino = %ld", ip->i_ino);
320
321         ipimap = sbi->ipimap;
322         JFS_IP(ip)->ipimap = ipimap;
323
324         /* determine the iag number for this inode (number) */
325         iagno = INOTOIAG(ip->i_ino);
326
327         /* read the iag */
328         imap = JFS_IP(ipimap)->i_imap;
329         IREAD_LOCK(ipimap, RDWRLOCK_IMAP);
330         rc = diIAGRead(imap, iagno, &mp);
331         IREAD_UNLOCK(ipimap);
332         if (rc) {
333                 jfs_err("diRead: diIAGRead returned %d", rc);
334                 return (rc);
335         }
336
337         iagp = (struct iag *) mp->data;
338
339         /* determine inode extent that holds the disk inode */
340         ino = ip->i_ino & (INOSPERIAG - 1);
341         extno = ino >> L2INOSPEREXT;
342
343         if ((lengthPXD(&iagp->inoext[extno]) != imap->im_nbperiext) ||
344             (addressPXD(&iagp->inoext[extno]) == 0)) {
345                 release_metapage(mp);
346                 return -ESTALE;
347         }
348
349         /* get disk block number of the page within the inode extent
350          * that holds the disk inode.
351          */
352         blkno = INOPBLK(&iagp->inoext[extno], ino, sbi->l2nbperpage);
353
354         /* get the ag for the iag */
355         agstart = le64_to_cpu(iagp->agstart);
356
357         release_metapage(mp);
358
359         rel_inode = (ino & (INOSPERPAGE - 1));
360         pageno = blkno >> sbi->l2nbperpage;
361
362         if ((block_offset = ((u32) blkno & (sbi->nbperpage - 1)))) {
363                 /*
364                  * OS/2 didn't always align inode extents on page boundaries
365                  */
366                 inodes_left =
367                      (sbi->nbperpage - block_offset) << sbi->l2niperblk;
368
369                 if (rel_inode < inodes_left)
370                         rel_inode += block_offset << sbi->l2niperblk;
371                 else {
372                         pageno += 1;
373                         rel_inode -= inodes_left;
374                 }
375         }
376
377         /* read the page of disk inode */
378         mp = read_metapage(ipimap, pageno << sbi->l2nbperpage, PSIZE, 1);
379         if (!mp) {
380                 jfs_err("diRead: read_metapage failed");
381                 return -EIO;
382         }
383
384         /* locate the disk inode requested */
385         dp = (struct dinode *) mp->data;
386         dp += rel_inode;
387
388         if (ip->i_ino != le32_to_cpu(dp->di_number)) {
389                 jfs_error(ip->i_sb, "i_ino != di_number\n");
390                 rc = -EIO;
391         } else if (le32_to_cpu(dp->di_nlink) == 0)
392                 rc = -ESTALE;
393         else
394                 /* copy the disk inode to the in-memory inode */
395                 rc = copy_from_dinode(dp, ip);
396
397         release_metapage(mp);
398
399         /* set the ag for the inode */
400         JFS_IP(ip)->agstart = agstart;
401         JFS_IP(ip)->active_ag = -1;
402
403         return (rc);
404 }
405
406
407 /*
408  * NAME:        diReadSpecial()
409  *
410  * FUNCTION:    initialize a 'special' inode from disk.
411  *
412  *              this routines handles aggregate level inodes.  The
413  *              inode cache cannot differentiate between the
414  *              aggregate inodes and the filesystem inodes, so we
415  *              handle these here.  We don't actually use the aggregate
416  *              inode map, since these inodes are at a fixed location
417  *              and in some cases the aggregate inode map isn't initialized
418  *              yet.
419  *
420  * PARAMETERS:
421  *      sb - filesystem superblock
422  *      inum - aggregate inode number
423  *      secondary - 1 if secondary aggregate inode table
424  *
425  * RETURN VALUES:
426  *      new inode       - success
427  *      NULL            - i/o error.
428  */
429 struct inode *diReadSpecial(struct super_block *sb, ino_t inum, int secondary)
430 {
431         struct jfs_sb_info *sbi = JFS_SBI(sb);
432         uint address;
433         struct dinode *dp;
434         struct inode *ip;
435         struct metapage *mp;
436
437         ip = new_inode(sb);
438         if (ip == NULL) {
439                 jfs_err("diReadSpecial: new_inode returned NULL!");
440                 return ip;
441         }
442
443         if (secondary) {
444                 address = addressPXD(&sbi->ait2) >> sbi->l2nbperpage;
445                 JFS_IP(ip)->ipimap = sbi->ipaimap2;
446         } else {
447                 address = AITBL_OFF >> L2PSIZE;
448                 JFS_IP(ip)->ipimap = sbi->ipaimap;
449         }
450
451         ASSERT(inum < INOSPEREXT);
452
453         ip->i_ino = inum;
454
455         address += inum >> 3;   /* 8 inodes per 4K page */
456
457         /* read the page of fixed disk inode (AIT) in raw mode */
458         mp = read_metapage(ip, address << sbi->l2nbperpage, PSIZE, 1);
459         if (mp == NULL) {
460                 set_nlink(ip, 1);       /* Don't want iput() deleting it */
461                 iput(ip);
462                 return (NULL);
463         }
464
465         /* get the pointer to the disk inode of interest */
466         dp = (struct dinode *) (mp->data);
467         dp += inum % 8;         /* 8 inodes per 4K page */
468
469         /* copy on-disk inode to in-memory inode */
470         if ((copy_from_dinode(dp, ip)) != 0) {
471                 /* handle bad return by returning NULL for ip */
472                 set_nlink(ip, 1);       /* Don't want iput() deleting it */
473                 iput(ip);
474                 /* release the page */
475                 release_metapage(mp);
476                 return (NULL);
477
478         }
479
480         ip->i_mapping->a_ops = &jfs_metapage_aops;
481         mapping_set_gfp_mask(ip->i_mapping, GFP_NOFS);
482
483         /* Allocations to metadata inodes should not affect quotas */
484         ip->i_flags |= S_NOQUOTA;
485
486         if ((inum == FILESYSTEM_I) && (JFS_IP(ip)->ipimap == sbi->ipaimap)) {
487                 sbi->gengen = le32_to_cpu(dp->di_gengen);
488                 sbi->inostamp = le32_to_cpu(dp->di_inostamp);
489         }
490
491         /* release the page */
492         release_metapage(mp);
493
494         inode_fake_hash(ip);
495
496         return (ip);
497 }
498
499 /*
500  * NAME:        diWriteSpecial()
501  *
502  * FUNCTION:    Write the special inode to disk
503  *
504  * PARAMETERS:
505  *      ip - special inode
506  *      secondary - 1 if secondary aggregate inode table
507  *
508  * RETURN VALUES: none
509  */
510
511 void diWriteSpecial(struct inode *ip, int secondary)
512 {
513         struct jfs_sb_info *sbi = JFS_SBI(ip->i_sb);
514         uint address;
515         struct dinode *dp;
516         ino_t inum = ip->i_ino;
517         struct metapage *mp;
518
519         if (secondary)
520                 address = addressPXD(&sbi->ait2) >> sbi->l2nbperpage;
521         else
522                 address = AITBL_OFF >> L2PSIZE;
523
524         ASSERT(inum < INOSPEREXT);
525
526         address += inum >> 3;   /* 8 inodes per 4K page */
527
528         /* read the page of fixed disk inode (AIT) in raw mode */
529         mp = read_metapage(ip, address << sbi->l2nbperpage, PSIZE, 1);
530         if (mp == NULL) {
531                 jfs_err("diWriteSpecial: failed to read aggregate inode extent!");
532                 return;
533         }
534
535         /* get the pointer to the disk inode of interest */
536         dp = (struct dinode *) (mp->data);
537         dp += inum % 8;         /* 8 inodes per 4K page */
538
539         /* copy on-disk inode to in-memory inode */
540         copy_to_dinode(dp, ip);
541         memcpy(&dp->di_xtroot, &JFS_IP(ip)->i_xtroot, 288);
542
543         if (inum == FILESYSTEM_I)
544                 dp->di_gengen = cpu_to_le32(sbi->gengen);
545
546         /* write the page */
547         write_metapage(mp);
548 }
549
550 /*
551  * NAME:        diFreeSpecial()
552  *
553  * FUNCTION:    Free allocated space for special inode
554  */
555 void diFreeSpecial(struct inode *ip)
556 {
557         if (ip == NULL) {
558                 jfs_err("diFreeSpecial called with NULL ip!");
559                 return;
560         }
561         filemap_write_and_wait(ip->i_mapping);
562         truncate_inode_pages(ip->i_mapping, 0);
563         iput(ip);
564 }
565
566
567
568 /*
569  * NAME:        diWrite()
570  *
571  * FUNCTION:    write the on-disk inode portion of the in-memory inode
572  *              to its corresponding on-disk inode.
573  *
574  *              on entry, the specifed incore inode should itself
575  *              specify the disk inode number corresponding to the
576  *              incore inode (i.e. i_number should be initialized).
577  *
578  *              the inode contains the inode extent address for the disk
579  *              inode.  with the inode extent address in hand, the
580  *              page of the extent that contains the disk inode is
581  *              read and the disk inode portion of the incore inode
582  *              is copied to the disk inode.
583  *
584  * PARAMETERS:
585  *      tid -  transacation id
586  *      ip  -  pointer to incore inode to be written to the inode extent.
587  *
588  * RETURN VALUES:
589  *      0       - success
590  *      -EIO    - i/o error.
591  */
592 int diWrite(tid_t tid, struct inode *ip)
593 {
594         struct jfs_sb_info *sbi = JFS_SBI(ip->i_sb);
595         struct jfs_inode_info *jfs_ip = JFS_IP(ip);
596         int rc = 0;
597         s32 ino;
598         struct dinode *dp;
599         s64 blkno;
600         int block_offset;
601         int inodes_left;
602         struct metapage *mp;
603         unsigned long pageno;
604         int rel_inode;
605         int dioffset;
606         struct inode *ipimap;
607         uint type;
608         lid_t lid;
609         struct tlock *ditlck, *tlck;
610         struct linelock *dilinelock, *ilinelock;
611         struct lv *lv;
612         int n;
613
614         ipimap = jfs_ip->ipimap;
615
616         ino = ip->i_ino & (INOSPERIAG - 1);
617
618         if (!addressPXD(&(jfs_ip->ixpxd)) ||
619             (lengthPXD(&(jfs_ip->ixpxd)) !=
620              JFS_IP(ipimap)->i_imap->im_nbperiext)) {
621                 jfs_error(ip->i_sb, "ixpxd invalid\n");
622                 return -EIO;
623         }
624
625         /*
626          * read the page of disk inode containing the specified inode:
627          */
628         /* compute the block address of the page */
629         blkno = INOPBLK(&(jfs_ip->ixpxd), ino, sbi->l2nbperpage);
630
631         rel_inode = (ino & (INOSPERPAGE - 1));
632         pageno = blkno >> sbi->l2nbperpage;
633
634         if ((block_offset = ((u32) blkno & (sbi->nbperpage - 1)))) {
635                 /*
636                  * OS/2 didn't always align inode extents on page boundaries
637                  */
638                 inodes_left =
639                     (sbi->nbperpage - block_offset) << sbi->l2niperblk;
640
641                 if (rel_inode < inodes_left)
642                         rel_inode += block_offset << sbi->l2niperblk;
643                 else {
644                         pageno += 1;
645                         rel_inode -= inodes_left;
646                 }
647         }
648         /* read the page of disk inode */
649       retry:
650         mp = read_metapage(ipimap, pageno << sbi->l2nbperpage, PSIZE, 1);
651         if (!mp)
652                 return -EIO;
653
654         /* get the pointer to the disk inode */
655         dp = (struct dinode *) mp->data;
656         dp += rel_inode;
657
658         dioffset = (ino & (INOSPERPAGE - 1)) << L2DISIZE;
659
660         /*
661          * acquire transaction lock on the on-disk inode;
662          * N.B. tlock is acquired on ipimap not ip;
663          */
664         if ((ditlck =
665              txLock(tid, ipimap, mp, tlckINODE | tlckENTRY)) == NULL)
666                 goto retry;
667         dilinelock = (struct linelock *) & ditlck->lock;
668
669         /*
670          * copy btree root from in-memory inode to on-disk inode
671          *
672          * (tlock is taken from inline B+-tree root in in-memory
673          * inode when the B+-tree root is updated, which is pointed
674          * by jfs_ip->blid as well as being on tx tlock list)
675          *
676          * further processing of btree root is based on the copy
677          * in in-memory inode, where txLog() will log from, and,
678          * for xtree root, txUpdateMap() will update map and reset
679          * XAD_NEW bit;
680          */
681
682         if (S_ISDIR(ip->i_mode) && (lid = jfs_ip->xtlid)) {
683                 /*
684                  * This is the special xtree inside the directory for storing
685                  * the directory table
686                  */
687                 xtpage_t *p, *xp;
688                 xad_t *xad;
689
690                 jfs_ip->xtlid = 0;
691                 tlck = lid_to_tlock(lid);
692                 assert(tlck->type & tlckXTREE);
693                 tlck->type |= tlckBTROOT;
694                 tlck->mp = mp;
695                 ilinelock = (struct linelock *) & tlck->lock;
696
697                 /*
698                  * copy xtree root from inode to dinode:
699                  */
700                 p = &jfs_ip->i_xtroot;
701                 xp = (xtpage_t *) &dp->di_dirtable;
702                 lv = ilinelock->lv;
703                 for (n = 0; n < ilinelock->index; n++, lv++) {
704                         memcpy(&xp->xad[lv->offset], &p->xad[lv->offset],
705                                lv->length << L2XTSLOTSIZE);
706                 }
707
708                 /* reset on-disk (metadata page) xtree XAD_NEW bit */
709                 xad = &xp->xad[XTENTRYSTART];
710                 for (n = XTENTRYSTART;
711                      n < le16_to_cpu(xp->header.nextindex); n++, xad++)
712                         if (xad->flag & (XAD_NEW | XAD_EXTENDED))
713                                 xad->flag &= ~(XAD_NEW | XAD_EXTENDED);
714         }
715
716         if ((lid = jfs_ip->blid) == 0)
717                 goto inlineData;
718         jfs_ip->blid = 0;
719
720         tlck = lid_to_tlock(lid);
721         type = tlck->type;
722         tlck->type |= tlckBTROOT;
723         tlck->mp = mp;
724         ilinelock = (struct linelock *) & tlck->lock;
725
726         /*
727          *      regular file: 16 byte (XAD slot) granularity
728          */
729         if (type & tlckXTREE) {
730                 xtpage_t *p, *xp;
731                 xad_t *xad;
732
733                 /*
734                  * copy xtree root from inode to dinode:
735                  */
736                 p = &jfs_ip->i_xtroot;
737                 xp = &dp->di_xtroot;
738                 lv = ilinelock->lv;
739                 for (n = 0; n < ilinelock->index; n++, lv++) {
740                         memcpy(&xp->xad[lv->offset], &p->xad[lv->offset],
741                                lv->length << L2XTSLOTSIZE);
742                 }
743
744                 /* reset on-disk (metadata page) xtree XAD_NEW bit */
745                 xad = &xp->xad[XTENTRYSTART];
746                 for (n = XTENTRYSTART;
747                      n < le16_to_cpu(xp->header.nextindex); n++, xad++)
748                         if (xad->flag & (XAD_NEW | XAD_EXTENDED))
749                                 xad->flag &= ~(XAD_NEW | XAD_EXTENDED);
750         }
751         /*
752          *      directory: 32 byte (directory entry slot) granularity
753          */
754         else if (type & tlckDTREE) {
755                 dtpage_t *p, *xp;
756
757                 /*
758                  * copy dtree root from inode to dinode:
759                  */
760                 p = (dtpage_t *) &jfs_ip->i_dtroot;
761                 xp = (dtpage_t *) & dp->di_dtroot;
762                 lv = ilinelock->lv;
763                 for (n = 0; n < ilinelock->index; n++, lv++) {
764                         memcpy(&xp->slot[lv->offset], &p->slot[lv->offset],
765                                lv->length << L2DTSLOTSIZE);
766                 }
767         } else {
768                 jfs_err("diWrite: UFO tlock");
769         }
770
771       inlineData:
772         /*
773          * copy inline symlink from in-memory inode to on-disk inode
774          */
775         if (S_ISLNK(ip->i_mode) && ip->i_size < IDATASIZE) {
776                 lv = & dilinelock->lv[dilinelock->index];
777                 lv->offset = (dioffset + 2 * 128) >> L2INODESLOTSIZE;
778                 lv->length = 2;
779                 memcpy(&dp->di_fastsymlink, jfs_ip->i_inline, IDATASIZE);
780                 dilinelock->index++;
781         }
782         /*
783          * copy inline data from in-memory inode to on-disk inode:
784          * 128 byte slot granularity
785          */
786         if (test_cflag(COMMIT_Inlineea, ip)) {
787                 lv = & dilinelock->lv[dilinelock->index];
788                 lv->offset = (dioffset + 3 * 128) >> L2INODESLOTSIZE;
789                 lv->length = 1;
790                 memcpy(&dp->di_inlineea, jfs_ip->i_inline_ea, INODESLOTSIZE);
791                 dilinelock->index++;
792
793                 clear_cflag(COMMIT_Inlineea, ip);
794         }
795
796         /*
797          *      lock/copy inode base: 128 byte slot granularity
798          */
799         lv = & dilinelock->lv[dilinelock->index];
800         lv->offset = dioffset >> L2INODESLOTSIZE;
801         copy_to_dinode(dp, ip);
802         if (test_and_clear_cflag(COMMIT_Dirtable, ip)) {
803                 lv->length = 2;
804                 memcpy(&dp->di_dirtable, &jfs_ip->i_dirtable, 96);
805         } else
806                 lv->length = 1;
807         dilinelock->index++;
808
809         /* release the buffer holding the updated on-disk inode.
810          * the buffer will be later written by commit processing.
811          */
812         write_metapage(mp);
813
814         return (rc);
815 }
816
817
818 /*
819  * NAME:        diFree(ip)
820  *
821  * FUNCTION:    free a specified inode from the inode working map
822  *              for a fileset or aggregate.
823  *
824  *              if the inode to be freed represents the first (only)
825  *              free inode within the iag, the iag will be placed on
826  *              the ag free inode list.
827  *
828  *              freeing the inode will cause the inode extent to be
829  *              freed if the inode is the only allocated inode within
830  *              the extent.  in this case all the disk resource backing
831  *              up the inode extent will be freed. in addition, the iag
832  *              will be placed on the ag extent free list if the extent
833  *              is the first free extent in the iag.  if freeing the
834  *              extent also means that no free inodes will exist for
835  *              the iag, the iag will also be removed from the ag free
836  *              inode list.
837  *
838  *              the iag describing the inode will be freed if the extent
839  *              is to be freed and it is the only backed extent within
840  *              the iag.  in this case, the iag will be removed from the
841  *              ag free extent list and ag free inode list and placed on
842  *              the inode map's free iag list.
843  *
844  *              a careful update approach is used to provide consistency
845  *              in the face of updates to multiple buffers.  under this
846  *              approach, all required buffers are obtained before making
847  *              any updates and are held until all updates are complete.
848  *
849  * PARAMETERS:
850  *      ip      - inode to be freed.
851  *
852  * RETURN VALUES:
853  *      0       - success
854  *      -EIO    - i/o error.
855  */
856 int diFree(struct inode *ip)
857 {
858         int rc;
859         ino_t inum = ip->i_ino;
860         struct iag *iagp, *aiagp, *biagp, *ciagp, *diagp;
861         struct metapage *mp, *amp, *bmp, *cmp, *dmp;
862         int iagno, ino, extno, bitno, sword, agno;
863         int back, fwd;
864         u32 bitmap, mask;
865         struct inode *ipimap = JFS_SBI(ip->i_sb)->ipimap;
866         struct inomap *imap = JFS_IP(ipimap)->i_imap;
867         pxd_t freepxd;
868         tid_t tid;
869         struct inode *iplist[3];
870         struct tlock *tlck;
871         struct pxd_lock *pxdlock;
872
873         /*
874          * This is just to suppress compiler warnings.  The same logic that
875          * references these variables is used to initialize them.
876          */
877         aiagp = biagp = ciagp = diagp = NULL;
878
879         /* get the iag number containing the inode.
880          */
881         iagno = INOTOIAG(inum);
882
883         /* make sure that the iag is contained within
884          * the map.
885          */
886         if (iagno >= imap->im_nextiag) {
887                 print_hex_dump(KERN_ERR, "imap: ", DUMP_PREFIX_ADDRESS, 16, 4,
888                                imap, 32, 0);
889                 jfs_error(ip->i_sb, "inum = %d, iagno = %d, nextiag = %d\n",
890                           (uint) inum, iagno, imap->im_nextiag);
891                 return -EIO;
892         }
893
894         /* get the allocation group for this ino.
895          */
896         agno = BLKTOAG(JFS_IP(ip)->agstart, JFS_SBI(ip->i_sb));
897
898         /* Lock the AG specific inode map information
899          */
900         AG_LOCK(imap, agno);
901
902         /* Obtain read lock in imap inode.  Don't release it until we have
903          * read all of the IAG's that we are going to.
904          */
905         IREAD_LOCK(ipimap, RDWRLOCK_IMAP);
906
907         /* read the iag.
908          */
909         if ((rc = diIAGRead(imap, iagno, &mp))) {
910                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
911                 AG_UNLOCK(imap, agno);
912                 return (rc);
913         }
914         iagp = (struct iag *) mp->data;
915
916         /* get the inode number and extent number of the inode within
917          * the iag and the inode number within the extent.
918          */
919         ino = inum & (INOSPERIAG - 1);
920         extno = ino >> L2INOSPEREXT;
921         bitno = ino & (INOSPEREXT - 1);
922         mask = HIGHORDER >> bitno;
923
924         if (!(le32_to_cpu(iagp->wmap[extno]) & mask)) {
925                 jfs_error(ip->i_sb, "wmap shows inode already free\n");
926         }
927
928         if (!addressPXD(&iagp->inoext[extno])) {
929                 release_metapage(mp);
930                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
931                 AG_UNLOCK(imap, agno);
932                 jfs_error(ip->i_sb, "invalid inoext\n");
933                 return -EIO;
934         }
935
936         /* compute the bitmap for the extent reflecting the freed inode.
937          */
938         bitmap = le32_to_cpu(iagp->wmap[extno]) & ~mask;
939
940         if (imap->im_agctl[agno].numfree > imap->im_agctl[agno].numinos) {
941                 release_metapage(mp);
942                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
943                 AG_UNLOCK(imap, agno);
944                 jfs_error(ip->i_sb, "numfree > numinos\n");
945                 return -EIO;
946         }
947         /*
948          *      inode extent still has some inodes or below low water mark:
949          *      keep the inode extent;
950          */
951         if (bitmap ||
952             imap->im_agctl[agno].numfree < 96 ||
953             (imap->im_agctl[agno].numfree < 288 &&
954              (((imap->im_agctl[agno].numfree * 100) /
955                imap->im_agctl[agno].numinos) <= 25))) {
956                 /* if the iag currently has no free inodes (i.e.,
957                  * the inode being freed is the first free inode of iag),
958                  * insert the iag at head of the inode free list for the ag.
959                  */
960                 if (iagp->nfreeinos == 0) {
961                         /* check if there are any iags on the ag inode
962                          * free list.  if so, read the first one so that
963                          * we can link the current iag onto the list at
964                          * the head.
965                          */
966                         if ((fwd = imap->im_agctl[agno].inofree) >= 0) {
967                                 /* read the iag that currently is the head
968                                  * of the list.
969                                  */
970                                 if ((rc = diIAGRead(imap, fwd, &amp))) {
971                                         IREAD_UNLOCK(ipimap);
972                                         AG_UNLOCK(imap, agno);
973                                         release_metapage(mp);
974                                         return (rc);
975                                 }
976                                 aiagp = (struct iag *) amp->data;
977
978                                 /* make current head point back to the iag.
979                                  */
980                                 aiagp->inofreeback = cpu_to_le32(iagno);
981
982                                 write_metapage(amp);
983                         }
984
985                         /* iag points forward to current head and iag
986                          * becomes the new head of the list.
987                          */
988                         iagp->inofreefwd =
989                             cpu_to_le32(imap->im_agctl[agno].inofree);
990                         iagp->inofreeback = cpu_to_le32(-1);
991                         imap->im_agctl[agno].inofree = iagno;
992                 }
993                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
994
995                 /* update the free inode summary map for the extent if
996                  * freeing the inode means the extent will now have free
997                  * inodes (i.e., the inode being freed is the first free
998                  * inode of extent),
999                  */
1000                 if (iagp->wmap[extno] == cpu_to_le32(ONES)) {
1001                         sword = extno >> L2EXTSPERSUM;
1002                         bitno = extno & (EXTSPERSUM - 1);
1003                         iagp->inosmap[sword] &=
1004                             cpu_to_le32(~(HIGHORDER >> bitno));
1005                 }
1006
1007                 /* update the bitmap.
1008                  */
1009                 iagp->wmap[extno] = cpu_to_le32(bitmap);
1010
1011                 /* update the free inode counts at the iag, ag and
1012                  * map level.
1013                  */
1014                 le32_add_cpu(&iagp->nfreeinos, 1);
1015                 imap->im_agctl[agno].numfree += 1;
1016                 atomic_inc(&imap->im_numfree);
1017
1018                 /* release the AG inode map lock
1019                  */
1020                 AG_UNLOCK(imap, agno);
1021
1022                 /* write the iag */
1023                 write_metapage(mp);
1024
1025                 return (0);
1026         }
1027
1028
1029         /*
1030          *      inode extent has become free and above low water mark:
1031          *      free the inode extent;
1032          */
1033
1034         /*
1035          *      prepare to update iag list(s) (careful update step 1)
1036          */
1037         amp = bmp = cmp = dmp = NULL;
1038         fwd = back = -1;
1039
1040         /* check if the iag currently has no free extents.  if so,
1041          * it will be placed on the head of the ag extent free list.
1042          */
1043         if (iagp->nfreeexts == 0) {
1044                 /* check if the ag extent free list has any iags.
1045                  * if so, read the iag at the head of the list now.
1046                  * this (head) iag will be updated later to reflect
1047                  * the addition of the current iag at the head of
1048                  * the list.
1049                  */
1050                 if ((fwd = imap->im_agctl[agno].extfree) >= 0) {
1051                         if ((rc = diIAGRead(imap, fwd, &amp)))
1052                                 goto error_out;
1053                         aiagp = (struct iag *) amp->data;
1054                 }
1055         } else {
1056                 /* iag has free extents. check if the addition of a free
1057                  * extent will cause all extents to be free within this
1058                  * iag.  if so, the iag will be removed from the ag extent
1059                  * free list and placed on the inode map's free iag list.
1060                  */
1061                 if (iagp->nfreeexts == cpu_to_le32(EXTSPERIAG - 1)) {
1062                         /* in preparation for removing the iag from the
1063                          * ag extent free list, read the iags preceding
1064                          * and following the iag on the ag extent free
1065                          * list.
1066                          */
1067                         if ((fwd = le32_to_cpu(iagp->extfreefwd)) >= 0) {
1068                                 if ((rc = diIAGRead(imap, fwd, &amp)))
1069                                         goto error_out;
1070                                 aiagp = (struct iag *) amp->data;
1071                         }
1072
1073                         if ((back = le32_to_cpu(iagp->extfreeback)) >= 0) {
1074                                 if ((rc = diIAGRead(imap, back, &bmp)))
1075                                         goto error_out;
1076                                 biagp = (struct iag *) bmp->data;
1077                         }
1078                 }
1079         }
1080
1081         /* remove the iag from the ag inode free list if freeing
1082          * this extent cause the iag to have no free inodes.
1083          */
1084         if (iagp->nfreeinos == cpu_to_le32(INOSPEREXT - 1)) {
1085                 int inofreeback = le32_to_cpu(iagp->inofreeback);
1086                 int inofreefwd = le32_to_cpu(iagp->inofreefwd);
1087
1088                 /* in preparation for removing the iag from the
1089                  * ag inode free list, read the iags preceding
1090                  * and following the iag on the ag inode free
1091                  * list.  before reading these iags, we must make
1092                  * sure that we already don't have them in hand
1093                  * from up above, since re-reading an iag (buffer)
1094                  * we are currently holding would cause a deadlock.
1095                  */
1096                 if (inofreefwd >= 0) {
1097
1098                         if (inofreefwd == fwd)
1099                                 ciagp = (struct iag *) amp->data;
1100                         else if (inofreefwd == back)
1101                                 ciagp = (struct iag *) bmp->data;
1102                         else {
1103                                 if ((rc =
1104                                      diIAGRead(imap, inofreefwd, &cmp)))
1105                                         goto error_out;
1106                                 ciagp = (struct iag *) cmp->data;
1107                         }
1108                         assert(ciagp != NULL);
1109                 }
1110
1111                 if (inofreeback >= 0) {
1112                         if (inofreeback == fwd)
1113                                 diagp = (struct iag *) amp->data;
1114                         else if (inofreeback == back)
1115                                 diagp = (struct iag *) bmp->data;
1116                         else {
1117                                 if ((rc =
1118                                      diIAGRead(imap, inofreeback, &dmp)))
1119                                         goto error_out;
1120                                 diagp = (struct iag *) dmp->data;
1121                         }
1122                         assert(diagp != NULL);
1123                 }
1124         }
1125
1126         IREAD_UNLOCK(ipimap);
1127
1128         /*
1129          * invalidate any page of the inode extent freed from buffer cache;
1130          */
1131         freepxd = iagp->inoext[extno];
1132         invalidate_pxd_metapages(ip, freepxd);
1133
1134         /*
1135          *      update iag list(s) (careful update step 2)
1136          */
1137         /* add the iag to the ag extent free list if this is the
1138          * first free extent for the iag.
1139          */
1140         if (iagp->nfreeexts == 0) {
1141                 if (fwd >= 0)
1142                         aiagp->extfreeback = cpu_to_le32(iagno);
1143
1144                 iagp->extfreefwd =
1145                     cpu_to_le32(imap->im_agctl[agno].extfree);
1146                 iagp->extfreeback = cpu_to_le32(-1);
1147                 imap->im_agctl[agno].extfree = iagno;
1148         } else {
1149                 /* remove the iag from the ag extent list if all extents
1150                  * are now free and place it on the inode map iag free list.
1151                  */
1152                 if (iagp->nfreeexts == cpu_to_le32(EXTSPERIAG - 1)) {
1153                         if (fwd >= 0)
1154                                 aiagp->extfreeback = iagp->extfreeback;
1155
1156                         if (back >= 0)
1157                                 biagp->extfreefwd = iagp->extfreefwd;
1158                         else
1159                                 imap->im_agctl[agno].extfree =
1160                                     le32_to_cpu(iagp->extfreefwd);
1161
1162                         iagp->extfreefwd = iagp->extfreeback = cpu_to_le32(-1);
1163
1164                         IAGFREE_LOCK(imap);
1165                         iagp->iagfree = cpu_to_le32(imap->im_freeiag);
1166                         imap->im_freeiag = iagno;
1167                         IAGFREE_UNLOCK(imap);
1168                 }
1169         }
1170
1171         /* remove the iag from the ag inode free list if freeing
1172          * this extent causes the iag to have no free inodes.
1173          */
1174         if (iagp->nfreeinos == cpu_to_le32(INOSPEREXT - 1)) {
1175                 if ((int) le32_to_cpu(iagp->inofreefwd) >= 0)
1176                         ciagp->inofreeback = iagp->inofreeback;
1177
1178                 if ((int) le32_to_cpu(iagp->inofreeback) >= 0)
1179                         diagp->inofreefwd = iagp->inofreefwd;
1180                 else
1181                         imap->im_agctl[agno].inofree =
1182                             le32_to_cpu(iagp->inofreefwd);
1183
1184                 iagp->inofreefwd = iagp->inofreeback = cpu_to_le32(-1);
1185         }
1186
1187         /* update the inode extent address and working map
1188          * to reflect the free extent.
1189          * the permanent map should have been updated already
1190          * for the inode being freed.
1191          */
1192         if (iagp->pmap[extno] != 0) {
1193                 jfs_error(ip->i_sb, "the pmap does not show inode free\n");
1194         }
1195         iagp->wmap[extno] = 0;
1196         PXDlength(&iagp->inoext[extno], 0);
1197         PXDaddress(&iagp->inoext[extno], 0);
1198
1199         /* update the free extent and free inode summary maps
1200          * to reflect the freed extent.
1201          * the inode summary map is marked to indicate no inodes
1202          * available for the freed extent.
1203          */
1204         sword = extno >> L2EXTSPERSUM;
1205         bitno = extno & (EXTSPERSUM - 1);
1206         mask = HIGHORDER >> bitno;
1207         iagp->inosmap[sword] |= cpu_to_le32(mask);
1208         iagp->extsmap[sword] &= cpu_to_le32(~mask);
1209
1210         /* update the number of free inodes and number of free extents
1211          * for the iag.
1212          */
1213         le32_add_cpu(&iagp->nfreeinos, -(INOSPEREXT - 1));
1214         le32_add_cpu(&iagp->nfreeexts, 1);
1215
1216         /* update the number of free inodes and backed inodes
1217          * at the ag and inode map level.
1218          */
1219         imap->im_agctl[agno].numfree -= (INOSPEREXT - 1);
1220         imap->im_agctl[agno].numinos -= INOSPEREXT;
1221         atomic_sub(INOSPEREXT - 1, &imap->im_numfree);
1222         atomic_sub(INOSPEREXT, &imap->im_numinos);
1223
1224         if (amp)
1225                 write_metapage(amp);
1226         if (bmp)
1227                 write_metapage(bmp);
1228         if (cmp)
1229                 write_metapage(cmp);
1230         if (dmp)
1231                 write_metapage(dmp);
1232
1233         /*
1234          * start transaction to update block allocation map
1235          * for the inode extent freed;
1236          *
1237          * N.B. AG_LOCK is released and iag will be released below, and
1238          * other thread may allocate inode from/reusing the ixad freed
1239          * BUT with new/different backing inode extent from the extent
1240          * to be freed by the transaction;
1241          */
1242         tid = txBegin(ipimap->i_sb, COMMIT_FORCE);
1243         mutex_lock(&JFS_IP(ipimap)->commit_mutex);
1244
1245         /* acquire tlock of the iag page of the freed ixad
1246          * to force the page NOHOMEOK (even though no data is
1247          * logged from the iag page) until NOREDOPAGE|FREEXTENT log
1248          * for the free of the extent is committed;
1249          * write FREEXTENT|NOREDOPAGE log record
1250          * N.B. linelock is overlaid as freed extent descriptor;
1251          */
1252         tlck = txLock(tid, ipimap, mp, tlckINODE | tlckFREE);
1253         pxdlock = (struct pxd_lock *) & tlck->lock;
1254         pxdlock->flag = mlckFREEPXD;
1255         pxdlock->pxd = freepxd;
1256         pxdlock->index = 1;
1257
1258         write_metapage(mp);
1259
1260         iplist[0] = ipimap;
1261
1262         /*
1263          * logredo needs the IAG number and IAG extent index in order
1264          * to ensure that the IMap is consistent.  The least disruptive
1265          * way to pass these values through  to the transaction manager
1266          * is in the iplist array.
1267          *
1268          * It's not pretty, but it works.
1269          */
1270         iplist[1] = (struct inode *) (size_t)iagno;
1271         iplist[2] = (struct inode *) (size_t)extno;
1272
1273         rc = txCommit(tid, 1, &iplist[0], COMMIT_FORCE);
1274
1275         txEnd(tid);
1276         mutex_unlock(&JFS_IP(ipimap)->commit_mutex);
1277
1278         /* unlock the AG inode map information */
1279         AG_UNLOCK(imap, agno);
1280
1281         return (0);
1282
1283       error_out:
1284         IREAD_UNLOCK(ipimap);
1285
1286         if (amp)
1287                 release_metapage(amp);
1288         if (bmp)
1289                 release_metapage(bmp);
1290         if (cmp)
1291                 release_metapage(cmp);
1292         if (dmp)
1293                 release_metapage(dmp);
1294
1295         AG_UNLOCK(imap, agno);
1296
1297         release_metapage(mp);
1298
1299         return (rc);
1300 }
1301
1302 /*
1303  * There are several places in the diAlloc* routines where we initialize
1304  * the inode.
1305  */
1306 static inline void
1307 diInitInode(struct inode *ip, int iagno, int ino, int extno, struct iag * iagp)
1308 {
1309         struct jfs_inode_info *jfs_ip = JFS_IP(ip);
1310
1311         ip->i_ino = (iagno << L2INOSPERIAG) + ino;
1312         jfs_ip->ixpxd = iagp->inoext[extno];
1313         jfs_ip->agstart = le64_to_cpu(iagp->agstart);
1314         jfs_ip->active_ag = -1;
1315 }
1316
1317
1318 /*
1319  * NAME:        diAlloc(pip,dir,ip)
1320  *
1321  * FUNCTION:    allocate a disk inode from the inode working map
1322  *              for a fileset or aggregate.
1323  *
1324  * PARAMETERS:
1325  *      pip     - pointer to incore inode for the parent inode.
1326  *      dir     - 'true' if the new disk inode is for a directory.
1327  *      ip      - pointer to a new inode
1328  *
1329  * RETURN VALUES:
1330  *      0       - success.
1331  *      -ENOSPC - insufficient disk resources.
1332  *      -EIO    - i/o error.
1333  */
1334 int diAlloc(struct inode *pip, bool dir, struct inode *ip)
1335 {
1336         int rc, ino, iagno, addext, extno, bitno, sword;
1337         int nwords, rem, i, agno;
1338         u32 mask, inosmap, extsmap;
1339         struct inode *ipimap;
1340         struct metapage *mp;
1341         ino_t inum;
1342         struct iag *iagp;
1343         struct inomap *imap;
1344
1345         /* get the pointers to the inode map inode and the
1346          * corresponding imap control structure.
1347          */
1348         ipimap = JFS_SBI(pip->i_sb)->ipimap;
1349         imap = JFS_IP(ipimap)->i_imap;
1350         JFS_IP(ip)->ipimap = ipimap;
1351         JFS_IP(ip)->fileset = FILESYSTEM_I;
1352
1353         /* for a directory, the allocation policy is to start
1354          * at the ag level using the preferred ag.
1355          */
1356         if (dir) {
1357                 agno = dbNextAG(JFS_SBI(pip->i_sb)->ipbmap);
1358                 AG_LOCK(imap, agno);
1359                 goto tryag;
1360         }
1361
1362         /* for files, the policy starts off by trying to allocate from
1363          * the same iag containing the parent disk inode:
1364          * try to allocate the new disk inode close to the parent disk
1365          * inode, using parent disk inode number + 1 as the allocation
1366          * hint.  (we use a left-to-right policy to attempt to avoid
1367          * moving backward on the disk.)  compute the hint within the
1368          * file system and the iag.
1369          */
1370
1371         /* get the ag number of this iag */
1372         agno = BLKTOAG(JFS_IP(pip)->agstart, JFS_SBI(pip->i_sb));
1373
1374         if (atomic_read(&JFS_SBI(pip->i_sb)->bmap->db_active[agno])) {
1375                 /*
1376                  * There is an open file actively growing.  We want to
1377                  * allocate new inodes from a different ag to avoid
1378                  * fragmentation problems.
1379                  */
1380                 agno = dbNextAG(JFS_SBI(pip->i_sb)->ipbmap);
1381                 AG_LOCK(imap, agno);
1382                 goto tryag;
1383         }
1384
1385         inum = pip->i_ino + 1;
1386         ino = inum & (INOSPERIAG - 1);
1387
1388         /* back off the hint if it is outside of the iag */
1389         if (ino == 0)
1390                 inum = pip->i_ino;
1391
1392         /* lock the AG inode map information */
1393         AG_LOCK(imap, agno);
1394
1395         /* Get read lock on imap inode */
1396         IREAD_LOCK(ipimap, RDWRLOCK_IMAP);
1397
1398         /* get the iag number and read the iag */
1399         iagno = INOTOIAG(inum);
1400         if ((rc = diIAGRead(imap, iagno, &mp))) {
1401                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
1402                 AG_UNLOCK(imap, agno);
1403                 return (rc);
1404         }
1405         iagp = (struct iag *) mp->data;
1406
1407         /* determine if new inode extent is allowed to be added to the iag.
1408          * new inode extent can be added to the iag if the ag
1409          * has less than 32 free disk inodes and the iag has free extents.
1410          */
1411         addext = (imap->im_agctl[agno].numfree < 32 && iagp->nfreeexts);
1412
1413         /*
1414          *      try to allocate from the IAG
1415          */
1416         /* check if the inode may be allocated from the iag
1417          * (i.e. the inode has free inodes or new extent can be added).
1418          */
1419         if (iagp->nfreeinos || addext) {
1420                 /* determine the extent number of the hint.
1421                  */
1422                 extno = ino >> L2INOSPEREXT;
1423
1424                 /* check if the extent containing the hint has backed
1425                  * inodes.  if so, try to allocate within this extent.
1426                  */
1427                 if (addressPXD(&iagp->inoext[extno])) {
1428                         bitno = ino & (INOSPEREXT - 1);
1429                         if ((bitno =
1430                              diFindFree(le32_to_cpu(iagp->wmap[extno]),
1431                                         bitno))
1432                             < INOSPEREXT) {
1433                                 ino = (extno << L2INOSPEREXT) + bitno;
1434
1435                                 /* a free inode (bit) was found within this
1436                                  * extent, so allocate it.
1437                                  */
1438                                 rc = diAllocBit(imap, iagp, ino);
1439                                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
1440                                 if (rc) {
1441                                         assert(rc == -EIO);
1442                                 } else {
1443                                         /* set the results of the allocation
1444                                          * and write the iag.
1445                                          */
1446                                         diInitInode(ip, iagno, ino, extno,
1447                                                     iagp);
1448                                         mark_metapage_dirty(mp);
1449                                 }
1450                                 release_metapage(mp);
1451
1452                                 /* free the AG lock and return.
1453                                  */
1454                                 AG_UNLOCK(imap, agno);
1455                                 return (rc);
1456                         }
1457
1458                         if (!addext)
1459                                 extno =
1460                                     (extno ==
1461                                      EXTSPERIAG - 1) ? 0 : extno + 1;
1462                 }
1463
1464                 /*
1465                  * no free inodes within the extent containing the hint.
1466                  *
1467                  * try to allocate from the backed extents following
1468                  * hint or, if appropriate (i.e. addext is true), allocate
1469                  * an extent of free inodes at or following the extent
1470                  * containing the hint.
1471                  *
1472                  * the free inode and free extent summary maps are used
1473                  * here, so determine the starting summary map position
1474                  * and the number of words we'll have to examine.  again,
1475                  * the approach is to allocate following the hint, so we
1476                  * might have to initially ignore prior bits of the summary
1477                  * map that represent extents prior to the extent containing
1478                  * the hint and later revisit these bits.
1479                  */
1480                 bitno = extno & (EXTSPERSUM - 1);
1481                 nwords = (bitno == 0) ? SMAPSZ : SMAPSZ + 1;
1482                 sword = extno >> L2EXTSPERSUM;
1483
1484                 /* mask any prior bits for the starting words of the
1485                  * summary map.
1486                  */
1487                 mask = (bitno == 0) ? 0 : (ONES << (EXTSPERSUM - bitno));
1488                 inosmap = le32_to_cpu(iagp->inosmap[sword]) | mask;
1489                 extsmap = le32_to_cpu(iagp->extsmap[sword]) | mask;
1490
1491                 /* scan the free inode and free extent summary maps for
1492                  * free resources.
1493                  */
1494                 for (i = 0; i < nwords; i++) {
1495                         /* check if this word of the free inode summary
1496                          * map describes an extent with free inodes.
1497                          */
1498                         if (~inosmap) {
1499                                 /* an extent with free inodes has been
1500                                  * found. determine the extent number
1501                                  * and the inode number within the extent.
1502                                  */
1503                                 rem = diFindFree(inosmap, 0);
1504                                 extno = (sword << L2EXTSPERSUM) + rem;
1505                                 rem = diFindFree(le32_to_cpu(iagp->wmap[extno]),
1506                                                  0);
1507                                 if (rem >= INOSPEREXT) {
1508                                         IREAD_UNLOCK(ipimap);
1509                                         release_metapage(mp);
1510                                         AG_UNLOCK(imap, agno);
1511                                         jfs_error(ip->i_sb,
1512                                                   "can't find free bit in wmap\n");
1513                                         return -EIO;
1514                                 }
1515
1516                                 /* determine the inode number within the
1517                                  * iag and allocate the inode from the
1518                                  * map.
1519                                  */
1520                                 ino = (extno << L2INOSPEREXT) + rem;
1521                                 rc = diAllocBit(imap, iagp, ino);
1522                                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
1523                                 if (rc)
1524                                         assert(rc == -EIO);
1525                                 else {
1526                                         /* set the results of the allocation
1527                                          * and write the iag.
1528                                          */
1529                                         diInitInode(ip, iagno, ino, extno,
1530                                                     iagp);
1531                                         mark_metapage_dirty(mp);
1532                                 }
1533                                 release_metapage(mp);
1534
1535                                 /* free the AG lock and return.
1536                                  */
1537                                 AG_UNLOCK(imap, agno);
1538                                 return (rc);
1539
1540                         }
1541
1542                         /* check if we may allocate an extent of free
1543                          * inodes and whether this word of the free
1544                          * extents summary map describes a free extent.
1545                          */
1546                         if (addext && ~extsmap) {
1547                                 /* a free extent has been found.  determine
1548                                  * the extent number.
1549                                  */
1550                                 rem = diFindFree(extsmap, 0);
1551                                 extno = (sword << L2EXTSPERSUM) + rem;
1552
1553                                 /* allocate an extent of free inodes.
1554                                  */
1555                                 if ((rc = diNewExt(imap, iagp, extno))) {
1556                                         /* if there is no disk space for a
1557                                          * new extent, try to allocate the
1558                                          * disk inode from somewhere else.
1559                                          */
1560                                         if (rc == -ENOSPC)
1561                                                 break;
1562
1563                                         assert(rc == -EIO);
1564                                 } else {
1565                                         /* set the results of the allocation
1566                                          * and write the iag.
1567                                          */
1568                                         diInitInode(ip, iagno,
1569                                                     extno << L2INOSPEREXT,
1570                                                     extno, iagp);
1571                                         mark_metapage_dirty(mp);
1572                                 }
1573                                 release_metapage(mp);
1574                                 /* free the imap inode & the AG lock & return.
1575                                  */
1576                                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
1577                                 AG_UNLOCK(imap, agno);
1578                                 return (rc);
1579                         }
1580
1581                         /* move on to the next set of summary map words.
1582                          */
1583                         sword = (sword == SMAPSZ - 1) ? 0 : sword + 1;
1584                         inosmap = le32_to_cpu(iagp->inosmap[sword]);
1585                         extsmap = le32_to_cpu(iagp->extsmap[sword]);
1586                 }
1587         }
1588         /* unlock imap inode */
1589         IREAD_UNLOCK(ipimap);
1590
1591         /* nothing doing in this iag, so release it. */
1592         release_metapage(mp);
1593
1594       tryag:
1595         /*
1596          * try to allocate anywhere within the same AG as the parent inode.
1597          */
1598         rc = diAllocAG(imap, agno, dir, ip);
1599
1600         AG_UNLOCK(imap, agno);
1601
1602         if (rc != -ENOSPC)
1603                 return (rc);
1604
1605         /*
1606          * try to allocate in any AG.
1607          */
1608         return (diAllocAny(imap, agno, dir, ip));
1609 }
1610
1611
1612 /*
1613  * NAME:        diAllocAG(imap,agno,dir,ip)
1614  *
1615  * FUNCTION:    allocate a disk inode from the allocation group.
1616  *
1617  *              this routine first determines if a new extent of free
1618  *              inodes should be added for the allocation group, with
1619  *              the current request satisfied from this extent. if this
1620  *              is the case, an attempt will be made to do just that.  if
1621  *              this attempt fails or it has been determined that a new
1622  *              extent should not be added, an attempt is made to satisfy
1623  *              the request by allocating an existing (backed) free inode
1624  *              from the allocation group.
1625  *
1626  * PRE CONDITION: Already have the AG lock for this AG.
1627  *
1628  * PARAMETERS:
1629  *      imap    - pointer to inode map control structure.
1630  *      agno    - allocation group to allocate from.
1631  *      dir     - 'true' if the new disk inode is for a directory.
1632  *      ip      - pointer to the new inode to be filled in on successful return
1633  *                with the disk inode number allocated, its extent address
1634  *                and the start of the ag.
1635  *
1636  * RETURN VALUES:
1637  *      0       - success.
1638  *      -ENOSPC - insufficient disk resources.
1639  *      -EIO    - i/o error.
1640  */
1641 static int
1642 diAllocAG(struct inomap * imap, int agno, bool dir, struct inode *ip)
1643 {
1644         int rc, addext, numfree, numinos;
1645
1646         /* get the number of free and the number of backed disk
1647          * inodes currently within the ag.
1648          */
1649         numfree = imap->im_agctl[agno].numfree;
1650         numinos = imap->im_agctl[agno].numinos;
1651
1652         if (numfree > numinos) {
1653                 jfs_error(ip->i_sb, "numfree > numinos\n");
1654                 return -EIO;
1655         }
1656
1657         /* determine if we should allocate a new extent of free inodes
1658          * within the ag: for directory inodes, add a new extent
1659          * if there are a small number of free inodes or number of free
1660          * inodes is a small percentage of the number of backed inodes.
1661          */
1662         if (dir)
1663                 addext = (numfree < 64 ||
1664                           (numfree < 256
1665                            && ((numfree * 100) / numinos) <= 20));
1666         else
1667                 addext = (numfree == 0);
1668
1669         /*
1670          * try to allocate a new extent of free inodes.
1671          */
1672         if (addext) {
1673                 /* if free space is not available for this new extent, try
1674                  * below to allocate a free and existing (already backed)
1675                  * inode from the ag.
1676                  */
1677                 if ((rc = diAllocExt(imap, agno, ip)) != -ENOSPC)
1678                         return (rc);
1679         }
1680
1681         /*
1682          * try to allocate an existing free inode from the ag.
1683          */
1684         return (diAllocIno(imap, agno, ip));
1685 }
1686
1687
1688 /*
1689  * NAME:        diAllocAny(imap,agno,dir,iap)
1690  *
1691  * FUNCTION:    allocate a disk inode from any other allocation group.
1692  *
1693  *              this routine is called when an allocation attempt within
1694  *              the primary allocation group has failed. if attempts to
1695  *              allocate an inode from any allocation group other than the
1696  *              specified primary group.
1697  *
1698  * PARAMETERS:
1699  *      imap    - pointer to inode map control structure.
1700  *      agno    - primary allocation group (to avoid).
1701  *      dir     - 'true' if the new disk inode is for a directory.
1702  *      ip      - pointer to a new inode to be filled in on successful return
1703  *                with the disk inode number allocated, its extent address
1704  *                and the start of the ag.
1705  *
1706  * RETURN VALUES:
1707  *      0       - success.
1708  *      -ENOSPC - insufficient disk resources.
1709  *      -EIO    - i/o error.
1710  */
1711 static int
1712 diAllocAny(struct inomap * imap, int agno, bool dir, struct inode *ip)
1713 {
1714         int ag, rc;
1715         int maxag = JFS_SBI(imap->im_ipimap->i_sb)->bmap->db_maxag;
1716
1717
1718         /* try to allocate from the ags following agno up to
1719          * the maximum ag number.
1720          */
1721         for (ag = agno + 1; ag <= maxag; ag++) {
1722                 AG_LOCK(imap, ag);
1723
1724                 rc = diAllocAG(imap, ag, dir, ip);
1725
1726                 AG_UNLOCK(imap, ag);
1727
1728                 if (rc != -ENOSPC)
1729                         return (rc);
1730         }
1731
1732         /* try to allocate from the ags in front of agno.
1733          */
1734         for (ag = 0; ag < agno; ag++) {
1735                 AG_LOCK(imap, ag);
1736
1737                 rc = diAllocAG(imap, ag, dir, ip);
1738
1739                 AG_UNLOCK(imap, ag);
1740
1741                 if (rc != -ENOSPC)
1742                         return (rc);
1743         }
1744
1745         /* no free disk inodes.
1746          */
1747         return -ENOSPC;
1748 }
1749
1750
1751 /*
1752  * NAME:        diAllocIno(imap,agno,ip)
1753  *
1754  * FUNCTION:    allocate a disk inode from the allocation group's free
1755  *              inode list, returning an error if this free list is
1756  *              empty (i.e. no iags on the list).
1757  *
1758  *              allocation occurs from the first iag on the list using
1759  *              the iag's free inode summary map to find the leftmost
1760  *              free inode in the iag.
1761  *
1762  * PRE CONDITION: Already have AG lock for this AG.
1763  *
1764  * PARAMETERS:
1765  *      imap    - pointer to inode map control structure.
1766  *      agno    - allocation group.
1767  *      ip      - pointer to new inode to be filled in on successful return
1768  *                with the disk inode number allocated, its extent address
1769  *                and the start of the ag.
1770  *
1771  * RETURN VALUES:
1772  *      0       - success.
1773  *      -ENOSPC - insufficient disk resources.
1774  *      -EIO    - i/o error.
1775  */
1776 static int diAllocIno(struct inomap * imap, int agno, struct inode *ip)
1777 {
1778         int iagno, ino, rc, rem, extno, sword;
1779         struct metapage *mp;
1780         struct iag *iagp;
1781
1782         /* check if there are iags on the ag's free inode list.
1783          */
1784         if ((iagno = imap->im_agctl[agno].inofree) < 0)
1785                 return -ENOSPC;
1786
1787         /* obtain read lock on imap inode */
1788         IREAD_LOCK(imap->im_ipimap, RDWRLOCK_IMAP);
1789
1790         /* read the iag at the head of the list.
1791          */
1792         if ((rc = diIAGRead(imap, iagno, &mp))) {
1793                 IREAD_UNLOCK(imap->im_ipimap);
1794                 return (rc);
1795         }
1796         iagp = (struct iag *) mp->data;
1797
1798         /* better be free inodes in this iag if it is on the
1799          * list.
1800          */
1801         if (!iagp->nfreeinos) {
1802                 IREAD_UNLOCK(imap->im_ipimap);
1803                 release_metapage(mp);
1804                 jfs_error(ip->i_sb, "nfreeinos = 0, but iag on freelist\n");
1805                 return -EIO;
1806         }
1807
1808         /* scan the free inode summary map to find an extent
1809          * with free inodes.
1810          */
1811         for (sword = 0;; sword++) {
1812                 if (sword >= SMAPSZ) {
1813                         IREAD_UNLOCK(imap->im_ipimap);
1814                         release_metapage(mp);
1815                         jfs_error(ip->i_sb,
1816                                   "free inode not found in summary map\n");
1817                         return -EIO;
1818                 }
1819
1820                 if (~iagp->inosmap[sword])
1821                         break;
1822         }
1823
1824         /* found a extent with free inodes. determine
1825          * the extent number.
1826          */
1827         rem = diFindFree(le32_to_cpu(iagp->inosmap[sword]), 0);
1828         if (rem >= EXTSPERSUM) {
1829                 IREAD_UNLOCK(imap->im_ipimap);
1830                 release_metapage(mp);
1831                 jfs_error(ip->i_sb, "no free extent found\n");
1832                 return -EIO;
1833         }
1834         extno = (sword << L2EXTSPERSUM) + rem;
1835
1836         /* find the first free inode in the extent.
1837          */
1838         rem = diFindFree(le32_to_cpu(iagp->wmap[extno]), 0);
1839         if (rem >= INOSPEREXT) {
1840                 IREAD_UNLOCK(imap->im_ipimap);
1841                 release_metapage(mp);
1842                 jfs_error(ip->i_sb, "free inode not found\n");
1843                 return -EIO;
1844         }
1845
1846         /* compute the inode number within the iag.
1847          */
1848         ino = (extno << L2INOSPEREXT) + rem;
1849
1850         /* allocate the inode.
1851          */
1852         rc = diAllocBit(imap, iagp, ino);
1853         IREAD_UNLOCK(imap->im_ipimap);
1854         if (rc) {
1855                 release_metapage(mp);
1856                 return (rc);
1857         }
1858
1859         /* set the results of the allocation and write the iag.
1860          */
1861         diInitInode(ip, iagno, ino, extno, iagp);
1862         write_metapage(mp);
1863
1864         return (0);
1865 }
1866
1867
1868 /*
1869  * NAME:        diAllocExt(imap,agno,ip)
1870  *
1871  * FUNCTION:    add a new extent of free inodes to an iag, allocating
1872  *              an inode from this extent to satisfy the current allocation
1873  *              request.
1874  *
1875  *              this routine first tries to find an existing iag with free
1876  *              extents through the ag free extent list.  if list is not
1877  *              empty, the head of the list will be selected as the home
1878  *              of the new extent of free inodes.  otherwise (the list is
1879  *              empty), a new iag will be allocated for the ag to contain
1880  *              the extent.
1881  *
1882  *              once an iag has been selected, the free extent summary map
1883  *              is used to locate a free extent within the iag and diNewExt()
1884  *              is called to initialize the extent, with initialization
1885  *              including the allocation of the first inode of the extent
1886  *              for the purpose of satisfying this request.
1887  *
1888  * PARAMETERS:
1889  *      imap    - pointer to inode map control structure.
1890  *      agno    - allocation group number.
1891  *      ip      - pointer to new inode to be filled in on successful return
1892  *                with the disk inode number allocated, its extent address
1893  *                and the start of the ag.
1894  *
1895  * RETURN VALUES:
1896  *      0       - success.
1897  *      -ENOSPC - insufficient disk resources.
1898  *      -EIO    - i/o error.
1899  */
1900 static int diAllocExt(struct inomap * imap, int agno, struct inode *ip)
1901 {
1902         int rem, iagno, sword, extno, rc;
1903         struct metapage *mp;
1904         struct iag *iagp;
1905
1906         /* check if the ag has any iags with free extents.  if not,
1907          * allocate a new iag for the ag.
1908          */
1909         if ((iagno = imap->im_agctl[agno].extfree) < 0) {
1910                 /* If successful, diNewIAG will obtain the read lock on the
1911                  * imap inode.
1912                  */
1913                 if ((rc = diNewIAG(imap, &iagno, agno, &mp))) {
1914                         return (rc);
1915                 }
1916                 iagp = (struct iag *) mp->data;
1917
1918                 /* set the ag number if this a brand new iag
1919                  */
1920                 iagp->agstart =
1921                     cpu_to_le64(AGTOBLK(agno, imap->im_ipimap));
1922         } else {
1923                 /* read the iag.
1924                  */
1925                 IREAD_LOCK(imap->im_ipimap, RDWRLOCK_IMAP);
1926                 if ((rc = diIAGRead(imap, iagno, &mp))) {
1927                         IREAD_UNLOCK(imap->im_ipimap);
1928                         jfs_error(ip->i_sb, "error reading iag\n");
1929                         return rc;
1930                 }
1931                 iagp = (struct iag *) mp->data;
1932         }
1933
1934         /* using the free extent summary map, find a free extent.
1935          */
1936         for (sword = 0;; sword++) {
1937                 if (sword >= SMAPSZ) {
1938                         release_metapage(mp);
1939                         IREAD_UNLOCK(imap->im_ipimap);
1940                         jfs_error(ip->i_sb, "free ext summary map not found\n");
1941                         return -EIO;
1942                 }
1943                 if (~iagp->extsmap[sword])
1944                         break;
1945         }
1946
1947         /* determine the extent number of the free extent.
1948          */
1949         rem = diFindFree(le32_to_cpu(iagp->extsmap[sword]), 0);
1950         if (rem >= EXTSPERSUM) {
1951                 release_metapage(mp);
1952                 IREAD_UNLOCK(imap->im_ipimap);
1953                 jfs_error(ip->i_sb, "free extent not found\n");
1954                 return -EIO;
1955         }
1956         extno = (sword << L2EXTSPERSUM) + rem;
1957
1958         /* initialize the new extent.
1959          */
1960         rc = diNewExt(imap, iagp, extno);
1961         IREAD_UNLOCK(imap->im_ipimap);
1962         if (rc) {
1963                 /* something bad happened.  if a new iag was allocated,
1964                  * place it back on the inode map's iag free list, and
1965                  * clear the ag number information.
1966                  */
1967                 if (iagp->nfreeexts == cpu_to_le32(EXTSPERIAG)) {
1968                         IAGFREE_LOCK(imap);
1969                         iagp->iagfree = cpu_to_le32(imap->im_freeiag);
1970                         imap->im_freeiag = iagno;
1971                         IAGFREE_UNLOCK(imap);
1972                 }
1973                 write_metapage(mp);
1974                 return (rc);
1975         }
1976
1977         /* set the results of the allocation and write the iag.
1978          */
1979         diInitInode(ip, iagno, extno << L2INOSPEREXT, extno, iagp);
1980
1981         write_metapage(mp);
1982
1983         return (0);
1984 }
1985
1986
1987 /*
1988  * NAME:        diAllocBit(imap,iagp,ino)
1989  *
1990  * FUNCTION:    allocate a backed inode from an iag.
1991  *
1992  *              this routine performs the mechanics of allocating a
1993  *              specified inode from a backed extent.
1994  *
1995  *              if the inode to be allocated represents the last free
1996  *              inode within the iag, the iag will be removed from the
1997  *              ag free inode list.
1998  *
1999  *              a careful update approach is used to provide consistency
2000  *              in the face of updates to multiple buffers.  under this
2001  *              approach, all required buffers are obtained before making
2002  *              any updates and are held all are updates are complete.
2003  *
2004  * PRE CONDITION: Already have buffer lock on iagp.  Already have AG lock on
2005  *      this AG.  Must have read lock on imap inode.
2006  *
2007  * PARAMETERS:
2008  *      imap    - pointer to inode map control structure.
2009  *      iagp    - pointer to iag.
2010  *      ino     - inode number to be allocated within the iag.
2011  *
2012  * RETURN VALUES:
2013  *      0       - success.
2014  *      -ENOSPC - insufficient disk resources.
2015  *      -EIO    - i/o error.
2016  */
2017 static int diAllocBit(struct inomap * imap, struct iag * iagp, int ino)
2018 {
2019         int extno, bitno, agno, sword, rc;
2020         struct metapage *amp = NULL, *bmp = NULL;
2021         struct iag *aiagp = NULL, *biagp = NULL;
2022         u32 mask;
2023
2024         /* check if this is the last free inode within the iag.
2025          * if so, it will have to be removed from the ag free
2026          * inode list, so get the iags preceding and following
2027          * it on the list.
2028          */
2029         if (iagp->nfreeinos == cpu_to_le32(1)) {
2030                 if ((int) le32_to_cpu(iagp->inofreefwd) >= 0) {
2031                         if ((rc =
2032                              diIAGRead(imap, le32_to_cpu(iagp->inofreefwd),
2033                                        &amp)))
2034                                 return (rc);
2035                         aiagp = (struct iag *) amp->data;
2036                 }
2037
2038                 if ((int) le32_to_cpu(iagp->inofreeback) >= 0) {
2039                         if ((rc =
2040                              diIAGRead(imap,
2041                                        le32_to_cpu(iagp->inofreeback),
2042                                        &bmp))) {
2043                                 if (amp)
2044                                         release_metapage(amp);
2045                                 return (rc);
2046                         }
2047                         biagp = (struct iag *) bmp->data;
2048                 }
2049         }
2050
2051         /* get the ag number, extent number, inode number within
2052          * the extent.
2053          */
2054         agno = BLKTOAG(le64_to_cpu(iagp->agstart), JFS_SBI(imap->im_ipimap->i_sb));
2055         extno = ino >> L2INOSPEREXT;
2056         bitno = ino & (INOSPEREXT - 1);
2057
2058         /* compute the mask for setting the map.
2059          */
2060         mask = HIGHORDER >> bitno;
2061
2062         /* the inode should be free and backed.
2063          */
2064         if (((le32_to_cpu(iagp->pmap[extno]) & mask) != 0) ||
2065             ((le32_to_cpu(iagp->wmap[extno]) & mask) != 0) ||
2066             (addressPXD(&iagp->inoext[extno]) == 0)) {
2067                 if (amp)
2068                         release_metapage(amp);
2069                 if (bmp)
2070                         release_metapage(bmp);
2071
2072                 jfs_error(imap->im_ipimap->i_sb, "iag inconsistent\n");
2073                 return -EIO;
2074         }
2075
2076         /* mark the inode as allocated in the working map.
2077          */
2078         iagp->wmap[extno] |= cpu_to_le32(mask);
2079
2080         /* check if all inodes within the extent are now
2081          * allocated.  if so, update the free inode summary
2082          * map to reflect this.
2083          */
2084         if (iagp->wmap[extno] == cpu_to_le32(ONES)) {
2085                 sword = extno >> L2EXTSPERSUM;
2086                 bitno = extno & (EXTSPERSUM - 1);
2087                 iagp->inosmap[sword] |= cpu_to_le32(HIGHORDER >> bitno);
2088         }
2089
2090         /* if this was the last free inode in the iag, remove the
2091          * iag from the ag free inode list.
2092          */
2093         if (iagp->nfreeinos == cpu_to_le32(1)) {
2094                 if (amp) {
2095                         aiagp->inofreeback = iagp->inofreeback;
2096                         write_metapage(amp);
2097                 }
2098
2099                 if (bmp) {
2100                         biagp->inofreefwd = iagp->inofreefwd;
2101                         write_metapage(bmp);
2102                 } else {
2103                         imap->im_agctl[agno].inofree =
2104                             le32_to_cpu(iagp->inofreefwd);
2105                 }
2106                 iagp->inofreefwd = iagp->inofreeback = cpu_to_le32(-1);
2107         }
2108
2109         /* update the free inode count at the iag, ag, inode
2110          * map levels.
2111          */
2112         le32_add_cpu(&iagp->nfreeinos, -1);
2113         imap->im_agctl[agno].numfree -= 1;
2114         atomic_dec(&imap->im_numfree);
2115
2116         return (0);
2117 }
2118
2119
2120 /*
2121  * NAME:        diNewExt(imap,iagp,extno)
2122  *
2123  * FUNCTION:    initialize a new extent of inodes for an iag, allocating
2124  *              the first inode of the extent for use for the current
2125  *              allocation request.
2126  *
2127  *              disk resources are allocated for the new extent of inodes
2128  *              and the inodes themselves are initialized to reflect their
2129  *              existence within the extent (i.e. their inode numbers and
2130  *              inode extent addresses are set) and their initial state
2131  *              (mode and link count are set to zero).
2132  *
2133  *              if the iag is new, it is not yet on an ag extent free list
2134  *              but will now be placed on this list.
2135  *
2136  *              if the allocation of the new extent causes the iag to
2137  *              have no free extent, the iag will be removed from the
2138  *              ag extent free list.
2139  *
2140  *              if the iag has no free backed inodes, it will be placed
2141  *              on the ag free inode list, since the addition of the new
2142  *              extent will now cause it to have free inodes.
2143  *
2144  *              a careful update approach is used to provide consistency
2145  *              (i.e. list consistency) in the face of updates to multiple
2146  *              buffers.  under this approach, all required buffers are
2147  *              obtained before making any updates and are held until all
2148  *              updates are complete.
2149  *
2150  * PRE CONDITION: Already have buffer lock on iagp.  Already have AG lock on
2151  *      this AG.  Must have read lock on imap inode.
2152  *
2153  * PARAMETERS:
2154  *      imap    - pointer to inode map control structure.
2155  *      iagp    - pointer to iag.
2156  *      extno   - extent number.
2157  *
2158  * RETURN VALUES:
2159  *      0       - success.
2160  *      -ENOSPC - insufficient disk resources.
2161  *      -EIO    - i/o error.
2162  */
2163 static int diNewExt(struct inomap * imap, struct iag * iagp, int extno)
2164 {
2165         int agno, iagno, fwd, back, freei = 0, sword, rc;
2166         struct iag *aiagp = NULL, *biagp = NULL, *ciagp = NULL;
2167         struct metapage *amp, *bmp, *cmp, *dmp;
2168         struct inode *ipimap;
2169         s64 blkno, hint;
2170         int i, j;
2171         u32 mask;
2172         ino_t ino;
2173         struct dinode *dp;
2174         struct jfs_sb_info *sbi;
2175
2176         /* better have free extents.
2177          */
2178         if (!iagp->nfreeexts) {
2179                 jfs_error(imap->im_ipimap->i_sb, "no free extents\n");
2180                 return -EIO;
2181         }
2182
2183         /* get the inode map inode.
2184          */
2185         ipimap = imap->im_ipimap;
2186         sbi = JFS_SBI(ipimap->i_sb);
2187
2188         amp = bmp = cmp = NULL;
2189
2190         /* get the ag and iag numbers for this iag.
2191          */
2192         agno = BLKTOAG(le64_to_cpu(iagp->agstart), sbi);
2193         iagno = le32_to_cpu(iagp->iagnum);
2194
2195         /* check if this is the last free extent within the
2196          * iag.  if so, the iag must be removed from the ag
2197          * free extent list, so get the iags preceding and
2198          * following the iag on this list.
2199          */
2200         if (iagp->nfreeexts == cpu_to_le32(1)) {
2201                 if ((fwd = le32_to_cpu(iagp->extfreefwd)) >= 0) {
2202                         if ((rc = diIAGRead(imap, fwd, &amp)))
2203                                 return (rc);
2204                         aiagp = (struct iag *) amp->data;
2205                 }
2206
2207                 if ((back = le32_to_cpu(iagp->extfreeback)) >= 0) {
2208                         if ((rc = diIAGRead(imap, back, &bmp)))
2209                                 goto error_out;
2210                         biagp = (struct iag *) bmp->data;
2211                 }
2212         } else {
2213                 /* the iag has free extents.  if all extents are free
2214                  * (as is the case for a newly allocated iag), the iag
2215                  * must be added to the ag free extent list, so get
2216                  * the iag at the head of the list in preparation for
2217                  * adding this iag to this list.
2218                  */
2219                 fwd = back = -1;
2220                 if (iagp->nfreeexts == cpu_to_le32(EXTSPERIAG)) {
2221                         if ((fwd = imap->im_agctl[agno].extfree) >= 0) {
2222                                 if ((rc = diIAGRead(imap, fwd, &amp)))
2223                                         goto error_out;
2224                                 aiagp = (struct iag *) amp->data;
2225                         }
2226                 }
2227         }
2228
2229         /* check if the iag has no free inodes.  if so, the iag
2230          * will have to be added to the ag free inode list, so get
2231          * the iag at the head of the list in preparation for
2232          * adding this iag to this list.  in doing this, we must
2233          * check if we already have the iag at the head of
2234          * the list in hand.
2235          */
2236         if (iagp->nfreeinos == 0) {
2237                 freei = imap->im_agctl[agno].inofree;
2238
2239                 if (freei >= 0) {
2240                         if (freei == fwd) {
2241                                 ciagp = aiagp;
2242                         } else if (freei == back) {
2243                                 ciagp = biagp;
2244                         } else {
2245                                 if ((rc = diIAGRead(imap, freei, &cmp)))
2246                                         goto error_out;
2247                                 ciagp = (struct iag *) cmp->data;
2248                         }
2249                         if (ciagp == NULL) {
2250                                 jfs_error(imap->im_ipimap->i_sb,
2251                                           "ciagp == NULL\n");
2252                                 rc = -EIO;
2253                                 goto error_out;
2254                         }
2255                 }
2256         }
2257
2258         /* allocate disk space for the inode extent.
2259          */
2260         if ((extno == 0) || (addressPXD(&iagp->inoext[extno - 1]) == 0))
2261                 hint = ((s64) agno << sbi->bmap->db_agl2size) - 1;
2262         else
2263                 hint = addressPXD(&iagp->inoext[extno - 1]) +
2264                     lengthPXD(&iagp->inoext[extno - 1]) - 1;
2265
2266         if ((rc = dbAlloc(ipimap, hint, (s64) imap->im_nbperiext, &blkno)))
2267                 goto error_out;
2268
2269         /* compute the inode number of the first inode within the
2270          * extent.
2271          */
2272         ino = (iagno << L2INOSPERIAG) + (extno << L2INOSPEREXT);
2273
2274         /* initialize the inodes within the newly allocated extent a
2275          * page at a time.
2276          */
2277         for (i = 0; i < imap->im_nbperiext; i += sbi->nbperpage) {
2278                 /* get a buffer for this page of disk inodes.
2279                  */
2280                 dmp = get_metapage(ipimap, blkno + i, PSIZE, 1);
2281                 if (dmp == NULL) {
2282                         rc = -EIO;
2283                         goto error_out;
2284                 }
2285                 dp = (struct dinode *) dmp->data;
2286
2287                 /* initialize the inode number, mode, link count and
2288                  * inode extent address.
2289                  */
2290                 for (j = 0; j < INOSPERPAGE; j++, dp++, ino++) {
2291                         dp->di_inostamp = cpu_to_le32(sbi->inostamp);
2292                         dp->di_number = cpu_to_le32(ino);
2293                         dp->di_fileset = cpu_to_le32(FILESYSTEM_I);
2294                         dp->di_mode = 0;
2295                         dp->di_nlink = 0;
2296                         PXDaddress(&(dp->di_ixpxd), blkno);
2297                         PXDlength(&(dp->di_ixpxd), imap->im_nbperiext);
2298                 }
2299                 write_metapage(dmp);
2300         }
2301
2302         /* if this is the last free extent within the iag, remove the
2303          * iag from the ag free extent list.
2304          */
2305         if (iagp->nfreeexts == cpu_to_le32(1)) {
2306                 if (fwd >= 0)
2307                         aiagp->extfreeback = iagp->extfreeback;
2308
2309                 if (back >= 0)
2310                         biagp->extfreefwd = iagp->extfreefwd;
2311                 else
2312                         imap->im_agctl[agno].extfree =
2313                             le32_to_cpu(iagp->extfreefwd);
2314
2315                 iagp->extfreefwd = iagp->extfreeback = cpu_to_le32(-1);
2316         } else {
2317                 /* if the iag has all free extents (newly allocated iag),
2318                  * add the iag to the ag free extent list.
2319                  */
2320                 if (iagp->nfreeexts == cpu_to_le32(EXTSPERIAG)) {
2321                         if (fwd >= 0)
2322                                 aiagp->extfreeback = cpu_to_le32(iagno);
2323
2324                         iagp->extfreefwd = cpu_to_le32(fwd);
2325                         iagp->extfreeback = cpu_to_le32(-1);
2326                         imap->im_agctl[agno].extfree = iagno;
2327                 }
2328         }
2329
2330         /* if the iag has no free inodes, add the iag to the
2331          * ag free inode list.
2332          */
2333         if (iagp->nfreeinos == 0) {
2334                 if (freei >= 0)
2335                         ciagp->inofreeback = cpu_to_le32(iagno);
2336
2337                 iagp->inofreefwd =
2338                     cpu_to_le32(imap->im_agctl[agno].inofree);
2339                 iagp->inofreeback = cpu_to_le32(-1);
2340                 imap->im_agctl[agno].inofree = iagno;
2341         }
2342
2343         /* initialize the extent descriptor of the extent. */
2344         PXDlength(&iagp->inoext[extno], imap->im_nbperiext);
2345         PXDaddress(&iagp->inoext[extno], blkno);
2346
2347         /* initialize the working and persistent map of the extent.
2348          * the working map will be initialized such that
2349          * it indicates the first inode of the extent is allocated.
2350          */
2351         iagp->wmap[extno] = cpu_to_le32(HIGHORDER);
2352         iagp->pmap[extno] = 0;
2353
2354         /* update the free inode and free extent summary maps
2355          * for the extent to indicate the extent has free inodes
2356          * and no longer represents a free extent.
2357          */
2358         sword = extno >> L2EXTSPERSUM;
2359         mask = HIGHORDER >> (extno & (EXTSPERSUM - 1));
2360         iagp->extsmap[sword] |= cpu_to_le32(mask);
2361         iagp->inosmap[sword] &= cpu_to_le32(~mask);
2362
2363         /* update the free inode and free extent counts for the
2364          * iag.
2365          */
2366         le32_add_cpu(&iagp->nfreeinos, (INOSPEREXT - 1));
2367         le32_add_cpu(&iagp->nfreeexts, -1);
2368
2369         /* update the free and backed inode counts for the ag.
2370          */
2371         imap->im_agctl[agno].numfree += (INOSPEREXT - 1);
2372         imap->im_agctl[agno].numinos += INOSPEREXT;
2373
2374         /* update the free and backed inode counts for the inode map.
2375          */
2376         atomic_add(INOSPEREXT - 1, &imap->im_numfree);
2377         atomic_add(INOSPEREXT, &imap->im_numinos);
2378
2379         /* write the iags.
2380          */
2381         if (amp)
2382                 write_metapage(amp);
2383         if (bmp)
2384                 write_metapage(bmp);
2385         if (cmp)
2386                 write_metapage(cmp);
2387
2388         return (0);
2389
2390       error_out:
2391
2392         /* release the iags.
2393          */
2394         if (amp)
2395                 release_metapage(amp);
2396         if (bmp)
2397                 release_metapage(bmp);
2398         if (cmp)
2399                 release_metapage(cmp);
2400
2401         return (rc);
2402 }
2403
2404
2405 /*
2406  * NAME:        diNewIAG(imap,iagnop,agno)
2407  *
2408  * FUNCTION:    allocate a new iag for an allocation group.
2409  *
2410  *              first tries to allocate the iag from the inode map
2411  *              iagfree list:
2412  *              if the list has free iags, the head of the list is removed
2413  *              and returned to satisfy the request.
2414  *              if the inode map's iag free list is empty, the inode map
2415  *              is extended to hold a new iag. this new iag is initialized
2416  *              and returned to satisfy the request.
2417  *
2418  * PARAMETERS:
2419  *      imap    - pointer to inode map control structure.
2420  *      iagnop  - pointer to an iag number set with the number of the
2421  *                newly allocated iag upon successful return.
2422  *      agno    - allocation group number.
2423  *      bpp     - Buffer pointer to be filled in with new IAG's buffer
2424  *
2425  * RETURN VALUES:
2426  *      0       - success.
2427  *      -ENOSPC - insufficient disk resources.
2428  *      -EIO    - i/o error.
2429  *
2430  * serialization:
2431  *      AG lock held on entry/exit;
2432  *      write lock on the map is held inside;
2433  *      read lock on the map is held on successful completion;
2434  *
2435  * note: new iag transaction:
2436  * . synchronously write iag;
2437  * . write log of xtree and inode of imap;
2438  * . commit;
2439  * . synchronous write of xtree (right to left, bottom to top);
2440  * . at start of logredo(): init in-memory imap with one additional iag page;
2441  * . at end of logredo(): re-read imap inode to determine
2442  *   new imap size;
2443  */
2444 static int
2445 diNewIAG(struct inomap * imap, int *iagnop, int agno, struct metapage ** mpp)
2446 {
2447         int rc;
2448         int iagno, i, xlen;
2449         struct inode *ipimap;
2450         struct super_block *sb;
2451         struct jfs_sb_info *sbi;
2452         struct metapage *mp;
2453         struct iag *iagp;
2454         s64 xaddr = 0;
2455         s64 blkno;
2456         tid_t tid;
2457         struct inode *iplist[1];
2458
2459         /* pick up pointers to the inode map and mount inodes */
2460         ipimap = imap->im_ipimap;
2461         sb = ipimap->i_sb;
2462         sbi = JFS_SBI(sb);
2463
2464         /* acquire the free iag lock */
2465         IAGFREE_LOCK(imap);
2466
2467         /* if there are any iags on the inode map free iag list,
2468          * allocate the iag from the head of the list.
2469          */
2470         if (imap->im_freeiag >= 0) {
2471                 /* pick up the iag number at the head of the list */
2472                 iagno = imap->im_freeiag;
2473
2474                 /* determine the logical block number of the iag */
2475                 blkno = IAGTOLBLK(iagno, sbi->l2nbperpage);
2476         } else {
2477                 /* no free iags. the inode map will have to be extented
2478                  * to include a new iag.
2479                  */
2480
2481                 /* acquire inode map lock */
2482                 IWRITE_LOCK(ipimap, RDWRLOCK_IMAP);
2483
2484                 if (ipimap->i_size >> L2PSIZE != imap->im_nextiag + 1) {
2485                         IWRITE_UNLOCK(ipimap);
2486                         IAGFREE_UNLOCK(imap);
2487                         jfs_error(imap->im_ipimap->i_sb,
2488                                   "ipimap->i_size is wrong\n");
2489                         return -EIO;
2490                 }
2491
2492
2493                 /* get the next available iag number */
2494                 iagno = imap->im_nextiag;
2495
2496                 /* make sure that we have not exceeded the maximum inode
2497                  * number limit.
2498                  */
2499                 if (iagno > (MAXIAGS - 1)) {
2500                         /* release the inode map lock */
2501                         IWRITE_UNLOCK(ipimap);
2502
2503                         rc = -ENOSPC;
2504                         goto out;
2505                 }
2506
2507                 /*
2508                  * synchronously append new iag page.
2509                  */
2510                 /* determine the logical address of iag page to append */
2511                 blkno = IAGTOLBLK(iagno, sbi->l2nbperpage);
2512
2513                 /* Allocate extent for new iag page */
2514                 xlen = sbi->nbperpage;
2515                 if ((rc = dbAlloc(ipimap, 0, (s64) xlen, &xaddr))) {
2516                         /* release the inode map lock */
2517                         IWRITE_UNLOCK(ipimap);
2518
2519                         goto out;
2520                 }
2521
2522                 /*
2523                  * start transaction of update of the inode map
2524                  * addressing structure pointing to the new iag page;
2525                  */
2526                 tid = txBegin(sb, COMMIT_FORCE);
2527                 mutex_lock(&JFS_IP(ipimap)->commit_mutex);
2528
2529                 /* update the inode map addressing structure to point to it */
2530                 if ((rc =
2531                      xtInsert(tid, ipimap, 0, blkno, xlen, &xaddr, 0))) {
2532                         txEnd(tid);
2533                         mutex_unlock(&JFS_IP(ipimap)->commit_mutex);
2534                         /* Free the blocks allocated for the iag since it was
2535                          * not successfully added to the inode map
2536                          */
2537                         dbFree(ipimap, xaddr, (s64) xlen);
2538
2539                         /* release the inode map lock */
2540                         IWRITE_UNLOCK(ipimap);
2541
2542                         goto out;
2543                 }
2544
2545                 /* update the inode map's inode to reflect the extension */
2546                 ipimap->i_size += PSIZE;
2547                 inode_add_bytes(ipimap, PSIZE);
2548
2549                 /* assign a buffer for the page */
2550                 mp = get_metapage(ipimap, blkno, PSIZE, 0);
2551                 if (!mp) {
2552                         /*
2553                          * This is very unlikely since we just created the
2554                          * extent, but let's try to handle it correctly
2555                          */
2556                         xtTruncate(tid, ipimap, ipimap->i_size - PSIZE,
2557                                    COMMIT_PWMAP);
2558
2559                         txAbort(tid, 0);
2560                         txEnd(tid);
2561                         mutex_unlock(&JFS_IP(ipimap)->commit_mutex);
2562
2563                         /* release the inode map lock */
2564                         IWRITE_UNLOCK(ipimap);
2565
2566                         rc = -EIO;
2567                         goto out;
2568                 }
2569                 iagp = (struct iag *) mp->data;
2570
2571                 /* init the iag */
2572                 memset(iagp, 0, sizeof(struct iag));
2573                 iagp->iagnum = cpu_to_le32(iagno);
2574                 iagp->inofreefwd = iagp->inofreeback = cpu_to_le32(-1);
2575                 iagp->extfreefwd = iagp->extfreeback = cpu_to_le32(-1);
2576                 iagp->iagfree = cpu_to_le32(-1);
2577                 iagp->nfreeinos = 0;
2578                 iagp->nfreeexts = cpu_to_le32(EXTSPERIAG);
2579
2580                 /* initialize the free inode summary map (free extent
2581                  * summary map initialization handled by bzero).
2582                  */
2583                 for (i = 0; i < SMAPSZ; i++)
2584                         iagp->inosmap[i] = cpu_to_le32(ONES);
2585
2586                 /*
2587                  * Write and sync the metapage
2588                  */
2589                 flush_metapage(mp);
2590
2591                 /*
2592                  * txCommit(COMMIT_FORCE) will synchronously write address
2593                  * index pages and inode after commit in careful update order
2594                  * of address index pages (right to left, bottom up);
2595                  */
2596                 iplist[0] = ipimap;
2597                 rc = txCommit(tid, 1, &iplist[0], COMMIT_FORCE);
2598
2599                 txEnd(tid);
2600                 mutex_unlock(&JFS_IP(ipimap)->commit_mutex);
2601
2602                 duplicateIXtree(sb, blkno, xlen, &xaddr);
2603
2604                 /* update the next available iag number */
2605                 imap->im_nextiag += 1;
2606
2607                 /* Add the iag to the iag free list so we don't lose the iag
2608                  * if a failure happens now.
2609                  */
2610                 imap->im_freeiag = iagno;
2611
2612                 /* Until we have logredo working, we want the imap inode &
2613                  * control page to be up to date.
2614                  */
2615                 diSync(ipimap);
2616
2617                 /* release the inode map lock */
2618                 IWRITE_UNLOCK(ipimap);
2619         }
2620
2621         /* obtain read lock on map */
2622         IREAD_LOCK(ipimap, RDWRLOCK_IMAP);
2623
2624         /* read the iag */
2625         if ((rc = diIAGRead(imap, iagno, &mp))) {
2626                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
2627                 rc = -EIO;
2628                 goto out;
2629         }
2630         iagp = (struct iag *) mp->data;
2631
2632         /* remove the iag from the iag free list */
2633         imap->im_freeiag = le32_to_cpu(iagp->iagfree);
2634         iagp->iagfree = cpu_to_le32(-1);
2635
2636         /* set the return iag number and buffer pointer */
2637         *iagnop = iagno;
2638         *mpp = mp;
2639
2640       out:
2641         /* release the iag free lock */
2642         IAGFREE_UNLOCK(imap);
2643
2644         return (rc);
2645 }
2646
2647 /*
2648  * NAME:        diIAGRead()
2649  *
2650  * FUNCTION:    get the buffer for the specified iag within a fileset
2651  *              or aggregate inode map.
2652  *
2653  * PARAMETERS:
2654  *      imap    - pointer to inode map control structure.
2655  *      iagno   - iag number.
2656  *      bpp     - point to buffer pointer to be filled in on successful
2657  *                exit.
2658  *
2659  * SERIALIZATION:
2660  *      must have read lock on imap inode
2661  *      (When called by diExtendFS, the filesystem is quiesced, therefore
2662  *       the read lock is unnecessary.)
2663  *
2664  * RETURN VALUES:
2665  *      0       - success.
2666  *      -EIO    - i/o error.
2667  */
2668 static int diIAGRead(struct inomap * imap, int iagno, struct metapage ** mpp)
2669 {
2670         struct inode *ipimap = imap->im_ipimap;
2671         s64 blkno;
2672
2673         /* compute the logical block number of the iag. */
2674         blkno = IAGTOLBLK(iagno, JFS_SBI(ipimap->i_sb)->l2nbperpage);
2675
2676         /* read the iag. */
2677         *mpp = read_metapage(ipimap, blkno, PSIZE, 0);
2678         if (*mpp == NULL) {
2679                 return -EIO;
2680         }
2681
2682         return (0);
2683 }
2684
2685 /*
2686  * NAME:        diFindFree()
2687  *
2688  * FUNCTION:    find the first free bit in a word starting at
2689  *              the specified bit position.
2690  *
2691  * PARAMETERS:
2692  *      word    - word to be examined.
2693  *      start   - starting bit position.
2694  *
2695  * RETURN VALUES:
2696  *      bit position of first free bit in the word or 32 if
2697  *      no free bits were found.
2698  */
2699 static int diFindFree(u32 word, int start)
2700 {
2701         int bitno;
2702         assert(start < 32);
2703         /* scan the word for the first free bit. */
2704         for (word <<= start, bitno = start; bitno < 32;
2705              bitno++, word <<= 1) {
2706                 if ((word & HIGHORDER) == 0)
2707                         break;
2708         }
2709         return (bitno);
2710 }
2711
2712 /*
2713  * NAME:        diUpdatePMap()
2714  *
2715  * FUNCTION: Update the persistent map in an IAG for the allocation or
2716  *      freeing of the specified inode.
2717  *
2718  * PRE CONDITIONS: Working map has already been updated for allocate.
2719  *
2720  * PARAMETERS:
2721  *      ipimap  - Incore inode map inode
2722  *      inum    - Number of inode to mark in permanent map
2723  *      is_free - If 'true' indicates inode should be marked freed, otherwise
2724  *                indicates inode should be marked allocated.
2725  *
2726  * RETURN VALUES:
2727  *              0 for success
2728  */
2729 int
2730 diUpdatePMap(struct inode *ipimap,
2731              unsigned long inum, bool is_free, struct tblock * tblk)
2732 {
2733         int rc;
2734         struct iag *iagp;
2735         struct metapage *mp;
2736         int iagno, ino, extno, bitno;
2737         struct inomap *imap;
2738         u32 mask;
2739         struct jfs_log *log;
2740         int lsn, difft, diffp;
2741         unsigned long flags;
2742
2743         imap = JFS_IP(ipimap)->i_imap;
2744         /* get the iag number containing the inode */
2745         iagno = INOTOIAG(inum);
2746         /* make sure that the iag is contained within the map */
2747         if (iagno >= imap->im_nextiag) {
2748                 jfs_error(ipimap->i_sb, "the iag is outside the map\n");
2749                 return -EIO;
2750         }
2751         /* read the iag */
2752         IREAD_LOCK(ipimap, RDWRLOCK_IMAP);
2753         rc = diIAGRead(imap, iagno, &mp);
2754         IREAD_UNLOCK(ipimap);
2755         if (rc)
2756                 return (rc);
2757         metapage_wait_for_io(mp);
2758         iagp = (struct iag *) mp->data;
2759         /* get the inode number and extent number of the inode within
2760          * the iag and the inode number within the extent.
2761          */
2762         ino = inum & (INOSPERIAG - 1);
2763         extno = ino >> L2INOSPEREXT;
2764         bitno = ino & (INOSPEREXT - 1);
2765         mask = HIGHORDER >> bitno;
2766         /*
2767          * mark the inode free in persistent map:
2768          */
2769         if (is_free) {
2770                 /* The inode should have been allocated both in working
2771                  * map and in persistent map;
2772                  * the inode will be freed from working map at the release
2773                  * of last reference release;
2774                  */
2775                 if (!(le32_to_cpu(iagp->wmap[extno]) & mask)) {
2776                         jfs_error(ipimap->i_sb,
2777                                   "inode %ld not marked as allocated in wmap!\n",
2778                                   inum);
2779                 }
2780                 if (!(le32_to_cpu(iagp->pmap[extno]) & mask)) {
2781                         jfs_error(ipimap->i_sb,
2782                                   "inode %ld not marked as allocated in pmap!\n",
2783                                   inum);
2784                 }
2785                 /* update the bitmap for the extent of the freed inode */
2786                 iagp->pmap[extno] &= cpu_to_le32(~mask);
2787         }
2788         /*
2789          * mark the inode allocated in persistent map:
2790          */
2791         else {
2792                 /* The inode should be already allocated in the working map
2793                  * and should be free in persistent map;
2794                  */
2795                 if (!(le32_to_cpu(iagp->wmap[extno]) & mask)) {
2796                         release_metapage(mp);
2797                         jfs_error(ipimap->i_sb,
2798                                   "the inode is not allocated in the working map\n");
2799                         return -EIO;
2800                 }
2801                 if ((le32_to_cpu(iagp->pmap[extno]) & mask) != 0) {
2802                         release_metapage(mp);
2803                         jfs_error(ipimap->i_sb,
2804                                   "the inode is not free in the persistent map\n");
2805                         return -EIO;
2806                 }
2807                 /* update the bitmap for the extent of the allocated inode */
2808                 iagp->pmap[extno] |= cpu_to_le32(mask);
2809         }
2810         /*
2811          * update iag lsn
2812          */
2813         lsn = tblk->lsn;
2814         log = JFS_SBI(tblk->sb)->log;
2815         LOGSYNC_LOCK(log, flags);
2816         if (mp->lsn != 0) {
2817                 /* inherit older/smaller lsn */
2818                 logdiff(difft, lsn, log);
2819                 logdiff(diffp, mp->lsn, log);
2820                 if (difft < diffp) {
2821                         mp->lsn = lsn;
2822                         /* move mp after tblock in logsync list */
2823                         list_move(&mp->synclist, &tblk->synclist);
2824                 }
2825                 /* inherit younger/larger clsn */
2826                 assert(mp->clsn);
2827                 logdiff(difft, tblk->clsn, log);
2828                 logdiff(diffp, mp->clsn, log);
2829                 if (difft > diffp)
2830                         mp->clsn = tblk->clsn;
2831         } else {
2832                 mp->log = log;
2833                 mp->lsn = lsn;
2834                 /* insert mp after tblock in logsync list */
2835                 log->count++;
2836                 list_add(&mp->synclist, &tblk->synclist);
2837                 mp->clsn = tblk->clsn;
2838         }
2839         LOGSYNC_UNLOCK(log, flags);
2840         write_metapage(mp);
2841         return (0);
2842 }
2843
2844 /*
2845  *      diExtendFS()
2846  *
2847  * function: update imap for extendfs();
2848  *
2849  * note: AG size has been increased s.t. each k old contiguous AGs are
2850  * coalesced into a new AG;
2851  */
2852 int diExtendFS(struct inode *ipimap, struct inode *ipbmap)
2853 {
2854         int rc, rcx = 0;
2855         struct inomap *imap = JFS_IP(ipimap)->i_imap;
2856         struct iag *iagp = NULL, *hiagp = NULL;
2857         struct bmap *mp = JFS_SBI(ipbmap->i_sb)->bmap;
2858         struct metapage *bp, *hbp;
2859         int i, n, head;
2860         int numinos, xnuminos = 0, xnumfree = 0;
2861         s64 agstart;
2862
2863         jfs_info("diExtendFS: nextiag:%d numinos:%d numfree:%d",
2864                    imap->im_nextiag, atomic_read(&imap->im_numinos),
2865                    atomic_read(&imap->im_numfree));
2866
2867         /*
2868          *      reconstruct imap
2869          *
2870          * coalesce contiguous k (newAGSize/oldAGSize) AGs;
2871          * i.e., (AGi, ..., AGj) where i = k*n and j = k*(n+1) - 1 to AGn;
2872          * note: new AG size = old AG size * (2**x).
2873          */
2874
2875         /* init per AG control information im_agctl[] */
2876         for (i = 0; i < MAXAG; i++) {
2877                 imap->im_agctl[i].inofree = -1;
2878                 imap->im_agctl[i].extfree = -1;
2879                 imap->im_agctl[i].numinos = 0;  /* number of backed inodes */
2880                 imap->im_agctl[i].numfree = 0;  /* number of free backed inodes */
2881         }
2882
2883         /*
2884          *      process each iag page of the map.
2885          *
2886          * rebuild AG Free Inode List, AG Free Inode Extent List;
2887          */
2888         for (i = 0; i < imap->im_nextiag; i++) {
2889                 if ((rc = diIAGRead(imap, i, &bp))) {
2890                         rcx = rc;
2891                         continue;
2892                 }
2893                 iagp = (struct iag *) bp->data;
2894                 if (le32_to_cpu(iagp->iagnum) != i) {
2895                         release_metapage(bp);
2896                         jfs_error(ipimap->i_sb, "unexpected value of iagnum\n");
2897                         return -EIO;
2898                 }
2899
2900                 /* leave free iag in the free iag list */
2901                 if (iagp->nfreeexts == cpu_to_le32(EXTSPERIAG)) {
2902                         release_metapage(bp);
2903                         continue;
2904                 }
2905
2906                 agstart = le64_to_cpu(iagp->agstart);
2907                 n = agstart >> mp->db_agl2size;
2908                 iagp->agstart = cpu_to_le64((s64)n << mp->db_agl2size);
2909
2910                 /* compute backed inodes */
2911                 numinos = (EXTSPERIAG - le32_to_cpu(iagp->nfreeexts))
2912                     << L2INOSPEREXT;
2913                 if (numinos > 0) {
2914                         /* merge AG backed inodes */
2915                         imap->im_agctl[n].numinos += numinos;
2916                         xnuminos += numinos;
2917                 }
2918
2919                 /* if any backed free inodes, insert at AG free inode list */
2920                 if ((int) le32_to_cpu(iagp->nfreeinos) > 0) {
2921                         if ((head = imap->im_agctl[n].inofree) == -1) {
2922                                 iagp->inofreefwd = cpu_to_le32(-1);
2923                                 iagp->inofreeback = cpu_to_le32(-1);
2924                         } else {
2925                                 if ((rc = diIAGRead(imap, head, &hbp))) {
2926                                         rcx = rc;
2927                                         goto nextiag;
2928                                 }
2929                                 hiagp = (struct iag *) hbp->data;
2930                                 hiagp->inofreeback = iagp->iagnum;
2931                                 iagp->inofreefwd = cpu_to_le32(head);
2932                                 iagp->inofreeback = cpu_to_le32(-1);
2933                                 write_metapage(hbp);
2934                         }
2935
2936                         imap->im_agctl[n].inofree =
2937                             le32_to_cpu(iagp->iagnum);
2938
2939                         /* merge AG backed free inodes */
2940                         imap->im_agctl[n].numfree +=
2941                             le32_to_cpu(iagp->nfreeinos);
2942                         xnumfree += le32_to_cpu(iagp->nfreeinos);
2943                 }
2944
2945                 /* if any free extents, insert at AG free extent list */
2946                 if (le32_to_cpu(iagp->nfreeexts) > 0) {
2947                         if ((head = imap->im_agctl[n].extfree) == -1) {
2948                                 iagp->extfreefwd = cpu_to_le32(-1);
2949                                 iagp->extfreeback = cpu_to_le32(-1);
2950                         } else {
2951                                 if ((rc = diIAGRead(imap, head, &hbp))) {
2952                                         rcx = rc;
2953                                         goto nextiag;
2954                                 }
2955                                 hiagp = (struct iag *) hbp->data;
2956                                 hiagp->extfreeback = iagp->iagnum;
2957                                 iagp->extfreefwd = cpu_to_le32(head);
2958                                 iagp->extfreeback = cpu_to_le32(-1);
2959                                 write_metapage(hbp);
2960                         }
2961
2962                         imap->im_agctl[n].extfree =
2963                             le32_to_cpu(iagp->iagnum);
2964                 }
2965
2966               nextiag:
2967                 write_metapage(bp);
2968         }
2969
2970         if (xnuminos != atomic_read(&imap->im_numinos) ||
2971             xnumfree != atomic_read(&imap->im_numfree)) {
2972                 jfs_error(ipimap->i_sb, "numinos or numfree incorrect\n");
2973                 return -EIO;
2974         }
2975
2976         return rcx;
2977 }
2978
2979
2980 /*
2981  *      duplicateIXtree()
2982  *
2983  * serialization: IWRITE_LOCK held on entry/exit
2984  *
2985  * note: shadow page with regular inode (rel.2);
2986  */
2987 static void duplicateIXtree(struct super_block *sb, s64 blkno,
2988                             int xlen, s64 *xaddr)
2989 {
2990         struct jfs_superblock *j_sb;
2991         struct buffer_head *bh;
2992         struct inode *ip;
2993         tid_t tid;
2994
2995         /* if AIT2 ipmap2 is bad, do not try to update it */
2996         if (JFS_SBI(sb)->mntflag & JFS_BAD_SAIT)        /* s_flag */
2997                 return;
2998         ip = diReadSpecial(sb, FILESYSTEM_I, 1);
2999         if (ip == NULL) {
3000                 JFS_SBI(sb)->mntflag |= JFS_BAD_SAIT;
3001                 if (readSuper(sb, &bh))
3002                         return;
3003                 j_sb = (struct jfs_superblock *)bh->b_data;
3004                 j_sb->s_flag |= cpu_to_le32(JFS_BAD_SAIT);
3005
3006                 mark_buffer_dirty(bh);
3007                 sync_dirty_buffer(bh);
3008                 brelse(bh);
3009                 return;
3010         }
3011
3012         /* start transaction */
3013         tid = txBegin(sb, COMMIT_FORCE);
3014         /* update the inode map addressing structure to point to it */
3015         if (xtInsert(tid, ip, 0, blkno, xlen, xaddr, 0)) {
3016                 JFS_SBI(sb)->mntflag |= JFS_BAD_SAIT;
3017                 txAbort(tid, 1);
3018                 goto cleanup;
3019
3020         }
3021         /* update the inode map's inode to reflect the extension */
3022         ip->i_size += PSIZE;
3023         inode_add_bytes(ip, PSIZE);
3024         txCommit(tid, 1, &ip, COMMIT_FORCE);
3025       cleanup:
3026         txEnd(tid);
3027         diFreeSpecial(ip);
3028 }
3029
3030 /*
3031  * NAME:        copy_from_dinode()
3032  *
3033  * FUNCTION:    Copies inode info from disk inode to in-memory inode
3034  *
3035  * RETURN VALUES:
3036  *      0       - success
3037  *      -ENOMEM - insufficient memory
3038  */
3039 static int copy_from_dinode(struct dinode * dip, struct inode *ip)
3040 {
3041         struct jfs_inode_info *jfs_ip = JFS_IP(ip);
3042         struct jfs_sb_info *sbi = JFS_SBI(ip->i_sb);
3043
3044         jfs_ip->fileset = le32_to_cpu(dip->di_fileset);
3045         jfs_ip->mode2 = le32_to_cpu(dip->di_mode);
3046         jfs_set_inode_flags(ip);
3047
3048         ip->i_mode = le32_to_cpu(dip->di_mode) & 0xffff;
3049         if (sbi->umask != -1) {
3050                 ip->i_mode = (ip->i_mode & ~0777) | (0777 & ~sbi->umask);
3051                 /* For directories, add x permission if r is allowed by umask */
3052                 if (S_ISDIR(ip->i_mode)) {
3053                         if (ip->i_mode & 0400)
3054                                 ip->i_mode |= 0100;
3055                         if (ip->i_mode & 0040)
3056                                 ip->i_mode |= 0010;
3057                         if (ip->i_mode & 0004)
3058                                 ip->i_mode |= 0001;
3059                 }
3060         }
3061         set_nlink(ip, le32_to_cpu(dip->di_nlink));
3062
3063         jfs_ip->saved_uid = make_kuid(&init_user_ns, le32_to_cpu(dip->di_uid));
3064         if (!uid_valid(sbi->uid))
3065                 ip->i_uid = jfs_ip->saved_uid;
3066         else {
3067                 ip->i_uid = sbi->uid;
3068         }
3069
3070         jfs_ip->saved_gid = make_kgid(&init_user_ns, le32_to_cpu(dip->di_gid));
3071         if (!gid_valid(sbi->gid))
3072                 ip->i_gid = jfs_ip->saved_gid;
3073         else {
3074                 ip->i_gid = sbi->gid;
3075         }
3076
3077         ip->i_size = le64_to_cpu(dip->di_size);
3078         ip->i_atime.tv_sec = le32_to_cpu(dip->di_atime.tv_sec);
3079         ip->i_atime.tv_nsec = le32_to_cpu(dip->di_atime.tv_nsec);
3080         ip->i_mtime.tv_sec = le32_to_cpu(dip->di_mtime.tv_sec);
3081         ip->i_mtime.tv_nsec = le32_to_cpu(dip->di_mtime.tv_nsec);
3082         ip->i_ctime.tv_sec = le32_to_cpu(dip->di_ctime.tv_sec);
3083         ip->i_ctime.tv_nsec = le32_to_cpu(dip->di_ctime.tv_nsec);
3084         ip->i_blocks = LBLK2PBLK(ip->i_sb, le64_to_cpu(dip->di_nblocks));
3085         ip->i_generation = le32_to_cpu(dip->di_gen);
3086
3087         jfs_ip->ixpxd = dip->di_ixpxd;  /* in-memory pxd's are little-endian */
3088         jfs_ip->acl = dip->di_acl;      /* as are dxd's */
3089         jfs_ip->ea = dip->di_ea;
3090         jfs_ip->next_index = le32_to_cpu(dip->di_next_index);
3091         jfs_ip->otime = le32_to_cpu(dip->di_otime.tv_sec);
3092         jfs_ip->acltype = le32_to_cpu(dip->di_acltype);
3093
3094         if (S_ISCHR(ip->i_mode) || S_ISBLK(ip->i_mode)) {
3095                 jfs_ip->dev = le32_to_cpu(dip->di_rdev);
3096                 ip->i_rdev = new_decode_dev(jfs_ip->dev);
3097         }
3098
3099         if (S_ISDIR(ip->i_mode)) {
3100                 memcpy(&jfs_ip->i_dirtable, &dip->di_dirtable, 384);
3101         } else if (S_ISREG(ip->i_mode) || S_ISLNK(ip->i_mode)) {
3102                 memcpy(&jfs_ip->i_xtroot, &dip->di_xtroot, 288);
3103         } else
3104                 memcpy(&jfs_ip->i_inline_ea, &dip->di_inlineea, 128);
3105
3106         /* Zero the in-memory-only stuff */
3107         jfs_ip->cflag = 0;
3108         jfs_ip->btindex = 0;
3109         jfs_ip->btorder = 0;
3110         jfs_ip->bxflag = 0;
3111         jfs_ip->blid = 0;
3112         jfs_ip->atlhead = 0;
3113         jfs_ip->atltail = 0;
3114         jfs_ip->xtlid = 0;
3115         return (0);
3116 }
3117
3118 /*
3119  * NAME:        copy_to_dinode()
3120  *
3121  * FUNCTION:    Copies inode info from in-memory inode to disk inode
3122  */
3123 static void copy_to_dinode(struct dinode * dip, struct inode *ip)
3124 {
3125         struct jfs_inode_info *jfs_ip = JFS_IP(ip);
3126         struct jfs_sb_info *sbi = JFS_SBI(ip->i_sb);
3127
3128         dip->di_fileset = cpu_to_le32(jfs_ip->fileset);
3129         dip->di_inostamp = cpu_to_le32(sbi->inostamp);
3130         dip->di_number = cpu_to_le32(ip->i_ino);
3131         dip->di_gen = cpu_to_le32(ip->i_generation);
3132         dip->di_size = cpu_to_le64(ip->i_size);
3133         dip->di_nblocks = cpu_to_le64(PBLK2LBLK(ip->i_sb, ip->i_blocks));
3134         dip->di_nlink = cpu_to_le32(ip->i_nlink);
3135         if (!uid_valid(sbi->uid))
3136                 dip->di_uid = cpu_to_le32(i_uid_read(ip));
3137         else
3138                 dip->di_uid =cpu_to_le32(from_kuid(&init_user_ns,
3139                                                    jfs_ip->saved_uid));
3140         if (!gid_valid(sbi->gid))
3141                 dip->di_gid = cpu_to_le32(i_gid_read(ip));
3142         else
3143                 dip->di_gid = cpu_to_le32(from_kgid(&init_user_ns,
3144                                                     jfs_ip->saved_gid));
3145         /*
3146          * mode2 is only needed for storing the higher order bits.
3147          * Trust i_mode for the lower order ones
3148          */
3149         if (sbi->umask == -1)
3150                 dip->di_mode = cpu_to_le32((jfs_ip->mode2 & 0xffff0000) |
3151                                            ip->i_mode);
3152         else /* Leave the original permissions alone */
3153                 dip->di_mode = cpu_to_le32(jfs_ip->mode2);
3154
3155         dip->di_atime.tv_sec = cpu_to_le32(ip->i_atime.tv_sec);
3156         dip->di_atime.tv_nsec = cpu_to_le32(ip->i_atime.tv_nsec);
3157         dip->di_ctime.tv_sec = cpu_to_le32(ip->i_ctime.tv_sec);
3158         dip->di_ctime.tv_nsec = cpu_to_le32(ip->i_ctime.tv_nsec);
3159         dip->di_mtime.tv_sec = cpu_to_le32(ip->i_mtime.tv_sec);
3160         dip->di_mtime.tv_nsec = cpu_to_le32(ip->i_mtime.tv_nsec);
3161         dip->di_ixpxd = jfs_ip->ixpxd;  /* in-memory pxd's are little-endian */
3162         dip->di_acl = jfs_ip->acl;      /* as are dxd's */
3163         dip->di_ea = jfs_ip->ea;
3164         dip->di_next_index = cpu_to_le32(jfs_ip->next_index);
3165         dip->di_otime.tv_sec = cpu_to_le32(jfs_ip->otime);
3166         dip->di_otime.tv_nsec = 0;
3167         dip->di_acltype = cpu_to_le32(jfs_ip->acltype);
3168         if (S_ISCHR(ip->i_mode) || S_ISBLK(ip->i_mode))
3169                 dip->di_rdev = cpu_to_le32(jfs_ip->dev);
3170 }