fs/ocfs2/localalloc.c

   1 /* -*- mode: c; c-basic-offset: 8; -*-
   2  * vim: noexpandtab sw=8 ts=8 sts=0:
   3  *
   4  * localalloc.c
   5  *
   6  * Node local data allocation
   7  *
   8  * Copyright (C) 2002, 2004 Oracle.  All rights reserved.
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  11  * modify it under the terms of the GNU General Public
  12  * License as published by the Free Software Foundation; either
  13  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  14  *
  15  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  18  * General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU General Public
  21  * License along with this program; if not, write to the
  22  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  23  * Boston, MA 021110-1307, USA.
  24  */
  25
  26 #include <linux/fs.h>
  27 #include <linux/types.h>
  28 #include <linux/slab.h>
  29 #include <linux/highmem.h>
  30 #include <linux/bitops.h>
  31
  32 #define MLOG_MASK_PREFIX ML_DISK_ALLOC
  33 #include <cluster/masklog.h>
  34
  35 #include "ocfs2.h"
  36
  37 #include "alloc.h"
  38 #include "blockcheck.h"
  39 #include "dlmglue.h"
  40 #include "inode.h"
  41 #include "journal.h"
  42 #include "localalloc.h"
  43 #include "suballoc.h"
  44 #include "super.h"
  45 #include "sysfile.h"
  46
  47 #include "buffer_head_io.h"
  48
  49 #define OCFS2_LOCAL_ALLOC(dinode)       (&((dinode)->id2.i_lab))
  50
  51 static u32 ocfs2_local_alloc_count_bits(struct ocfs2_dinode *alloc);
  52
  53 static int ocfs2_local_alloc_find_clear_bits(struct ocfs2_super *osb,
  54                                              struct ocfs2_dinode *alloc,
  55                                              u32 numbits);
  56
  57 static void ocfs2_clear_local_alloc(struct ocfs2_dinode *alloc);
  58
  59 static int ocfs2_sync_local_to_main(struct ocfs2_super *osb,
  60                                     handle_t *handle,
  61                                     struct ocfs2_dinode *alloc,
  62                                     struct inode *main_bm_inode,
  63                                     struct buffer_head *main_bm_bh);
  64
  65 static int ocfs2_local_alloc_reserve_for_window(struct ocfs2_super *osb,
  66                                                 struct ocfs2_alloc_context **ac,
  67                                                 struct inode **bitmap_inode,
  68                                                 struct buffer_head **bitmap_bh);
  69
  70 static int ocfs2_local_alloc_new_window(struct ocfs2_super *osb,
  71                                         handle_t *handle,
  72                                         struct ocfs2_alloc_context *ac);
  73
  74 static int ocfs2_local_alloc_slide_window(struct ocfs2_super *osb,
  75                                           struct inode *local_alloc_inode);
  76
  77 static inline int ocfs2_la_state_enabled(struct ocfs2_super *osb)
  78 {
  79         return (osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_THROTTLED ||
  80                 osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_ENABLED);
  81 }
  82
  83 void ocfs2_local_alloc_seen_free_bits(struct ocfs2_super *osb,
  84                                       unsigned int num_clusters)
  85 {
  86         spin_lock(&osb->osb_lock);
  87         if (osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_DISABLED ||
  88             osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_THROTTLED)
  89                 if (num_clusters >= osb->local_alloc_default_bits) {
  90                         cancel_delayed_work(&osb->la_enable_wq);
  91                         osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_ENABLED;
  92                 }
  93         spin_unlock(&osb->osb_lock);
  94 }
  95
  96 void ocfs2_la_enable_worker(struct work_struct *work)
  97 {
  98         struct ocfs2_super *osb =
  99                 container_of(work, struct ocfs2_super,
 100                              la_enable_wq.work);
 101         spin_lock(&osb->osb_lock);
 102         osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_ENABLED;
 103         spin_unlock(&osb->osb_lock);
 104 }
 105
 106 /*
 107  * Tell us whether a given allocation should use the local alloc
 108  * file. Otherwise, it has to go to the main bitmap.
 109  *
 110  * This function does semi-dirty reads of local alloc size and state!
 111  * This is ok however, as the values are re-checked once under mutex.
 112  */
 113 int ocfs2_alloc_should_use_local(struct ocfs2_super *osb, u64 bits)
 114 {
 115         int ret = 0;
 116         int la_bits;
 117
 118         spin_lock(&osb->osb_lock);
 119         la_bits = osb->local_alloc_bits;
 120
 121         if (!ocfs2_la_state_enabled(osb))
 122                 goto bail;
 123
 124         /* la_bits should be at least twice the size (in clusters) of
 125          * a new block group. We want to be sure block group
 126          * allocations go through the local alloc, so allow an
 127          * allocation to take up to half the bitmap. */
 128         if (bits > (la_bits / 2))
 129                 goto bail;
 130
 131         ret = 1;
 132 bail:
 133         mlog(0, "state=%d, bits=%llu, la_bits=%d, ret=%d\n",
 134              osb->local_alloc_state, (unsigned long long)bits, la_bits, ret);
 135         spin_unlock(&osb->osb_lock);
 136         return ret;
 137 }
 138
 139 int ocfs2_load_local_alloc(struct ocfs2_super *osb)
 140 {
 141         int status = 0;
 142         struct ocfs2_dinode *alloc = NULL;
 143         struct buffer_head *alloc_bh = NULL;
 144         u32 num_used;
 145         struct inode *inode = NULL;
 146         struct ocfs2_local_alloc *la;
 147
 148         mlog_entry_void();
 149
 150         if (osb->local_alloc_bits == 0)
 151                 goto bail;
 152
 153         if (osb->local_alloc_bits >= osb->bitmap_cpg) {
 154                 mlog(ML_NOTICE, "Requested local alloc window %d is larger "
 155                      "than max possible %u. Using defaults.\n",
 156                      osb->local_alloc_bits, (osb->bitmap_cpg - 1));
 157                 osb->local_alloc_bits =
 158                         ocfs2_megabytes_to_clusters(osb->sb,
 159                                                     OCFS2_DEFAULT_LOCAL_ALLOC_SIZE);
 160         }
 161
 162         /* read the alloc off disk */
 163         inode = ocfs2_get_system_file_inode(osb, LOCAL_ALLOC_SYSTEM_INODE,
 164                                             osb->slot_num);
 165         if (!inode) {
 166                 status = -EINVAL;
 167                 mlog_errno(status);
 168                 goto bail;
 169         }
 170
 171         status = ocfs2_read_inode_block_full(inode, &alloc_bh,
 172                                              OCFS2_BH_IGNORE_CACHE);
 173         if (status < 0) {
 174                 mlog_errno(status);
 175                 goto bail;
 176         }
 177
 178         alloc = (struct ocfs2_dinode *) alloc_bh->b_data;
 179         la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);
 180
 181         if (!(le32_to_cpu(alloc->i_flags) &
 182             (OCFS2_LOCAL_ALLOC_FL|OCFS2_BITMAP_FL))) {
 183                 mlog(ML_ERROR, "Invalid local alloc inode, %llu\n",
 184                      (unsigned long long)OCFS2_I(inode)->ip_blkno);
 185                 status = -EINVAL;
 186                 goto bail;
 187         }
 188
 189         if ((la->la_size == 0) ||
 190             (le16_to_cpu(la->la_size) > ocfs2_local_alloc_size(inode->i_sb))) {
 191                 mlog(ML_ERROR, "Local alloc size is invalid (la_size = %u)\n",
 192                      le16_to_cpu(la->la_size));
 193                 status = -EINVAL;
 194                 goto bail;
 195         }
 196
 197         /* do a little verification. */
 198         num_used = ocfs2_local_alloc_count_bits(alloc);
 199
 200         /* hopefully the local alloc has always been recovered before
 201          * we load it. */
 202         if (num_used
 203             || alloc->id1.bitmap1.i_used
 204             || alloc->id1.bitmap1.i_total
 205             || la->la_bm_off)
 206                 mlog(ML_ERROR, "Local alloc hasn't been recovered!\n"
 207                      "found = %u, set = %u, taken = %u, off = %u\n",
 208                      num_used, le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used),
 209                      le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total),
 210                      OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc)->la_bm_off);
 211
 212         osb->local_alloc_bh = alloc_bh;
 213         osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_ENABLED;
 214
 215 bail:
 216         if (status < 0)
 217                 brelse(alloc_bh);
 218         if (inode)
 219                 iput(inode);
 220
 221         mlog(0, "Local alloc window bits = %d\n", osb->local_alloc_bits);
 222
 223         mlog_exit(status);
 224         return status;
 225 }
 226
 227 /*
 228  * return any unused bits to the bitmap and write out a clean
 229  * local_alloc.
 230  *
 231  * local_alloc_bh is optional. If not passed, we will simply use the
 232  * one off osb. If you do pass it however, be warned that it *will* be
 233  * returned brelse'd and NULL'd out.*/
 234 void ocfs2_shutdown_local_alloc(struct ocfs2_super *osb)
 235 {
 236         int status;
 237         handle_t *handle;
 238         struct inode *local_alloc_inode = NULL;
 239         struct buffer_head *bh = NULL;
 240         struct buffer_head *main_bm_bh = NULL;
 241         struct inode *main_bm_inode = NULL;
 242         struct ocfs2_dinode *alloc_copy = NULL;
 243         struct ocfs2_dinode *alloc = NULL;
 244
 245         mlog_entry_void();
 246
 247         cancel_delayed_work(&osb->la_enable_wq);
 248         flush_workqueue(ocfs2_wq);
 249
 250         if (osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_UNUSED)
 251                 goto out;
 252
 253         local_alloc_inode =
 254                 ocfs2_get_system_file_inode(osb,
 255                                             LOCAL_ALLOC_SYSTEM_INODE,
 256                                             osb->slot_num);
 257         if (!local_alloc_inode) {
 258                 status = -ENOENT;
 259                 mlog_errno(status);
 260                 goto out;
 261         }
 262
 263         osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_DISABLED;
 264
 265         main_bm_inode = ocfs2_get_system_file_inode(osb,
 266                                                     GLOBAL_BITMAP_SYSTEM_INODE,
 267                                                     OCFS2_INVALID_SLOT);
 268         if (!main_bm_inode) {
 269                 status = -EINVAL;
 270                 mlog_errno(status);
 271                 goto out;
 272         }
 273
 274         mutex_lock(&main_bm_inode->i_mutex);
 275
 276         status = ocfs2_inode_lock(main_bm_inode, &main_bm_bh, 1);
 277         if (status < 0) {
 278                 mlog_errno(status);
 279                 goto out_mutex;
 280         }
 281
 282         /* WINDOW_MOVE_CREDITS is a bit heavy... */
 283         handle = ocfs2_start_trans(osb, OCFS2_WINDOW_MOVE_CREDITS);
 284         if (IS_ERR(handle)) {
 285                 mlog_errno(PTR_ERR(handle));
 286                 handle = NULL;
 287                 goto out_unlock;
 288         }
 289
 290         bh = osb->local_alloc_bh;
 291         alloc = (struct ocfs2_dinode *) bh->b_data;
 292
 293         alloc_copy = kmalloc(bh->b_size, GFP_NOFS);
 294         if (!alloc_copy) {
 295                 status = -ENOMEM;
 296                 goto out_commit;
 297         }
 298         memcpy(alloc_copy, alloc, bh->b_size);
 299
 300         status = ocfs2_journal_access_di(handle, local_alloc_inode, bh,
 301                                          OCFS2_JOURNAL_ACCESS_WRITE);
 302         if (status < 0) {
 303                 mlog_errno(status);
 304                 goto out_commit;
 305         }
 306
 307         ocfs2_clear_local_alloc(alloc);
 308
 309         status = ocfs2_journal_dirty(handle, bh);
 310         if (status < 0) {
 311                 mlog_errno(status);
 312                 goto out_commit;
 313         }
 314
 315         brelse(bh);
 316         osb->local_alloc_bh = NULL;
 317         osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_UNUSED;
 318
 319         status = ocfs2_sync_local_to_main(osb, handle, alloc_copy,
 320                                           main_bm_inode, main_bm_bh);
 321         if (status < 0)
 322                 mlog_errno(status);
 323
 324 out_commit:
 325         ocfs2_commit_trans(osb, handle);
 326
 327 out_unlock:
 328         brelse(main_bm_bh);
 329
 330         ocfs2_inode_unlock(main_bm_inode, 1);
 331
 332 out_mutex:
 333         mutex_unlock(&main_bm_inode->i_mutex);
 334         iput(main_bm_inode);
 335
 336 out:
 337         if (local_alloc_inode)
 338                 iput(local_alloc_inode);
 339
 340         if (alloc_copy)
 341                 kfree(alloc_copy);
 342
 343         mlog_exit_void();
 344 }
 345
 346 /*
 347  * We want to free the bitmap bits outside of any recovery context as
 348  * we'll need a cluster lock to do so, but we must clear the local
 349  * alloc before giving up the recovered nodes journal. To solve this,
 350  * we kmalloc a copy of the local alloc before it's change for the
 351  * caller to process with ocfs2_complete_local_alloc_recovery
 352  */
 353 int ocfs2_begin_local_alloc_recovery(struct ocfs2_super *osb,
 354                                      int slot_num,
 355                                      struct ocfs2_dinode **alloc_copy)
 356 {
 357         int status = 0;
 358         struct buffer_head *alloc_bh = NULL;
 359         struct inode *inode = NULL;
 360         struct ocfs2_dinode *alloc;
 361
 362         mlog_entry("(slot_num = %d)\n", slot_num);
 363
 364         *alloc_copy = NULL;
 365
 366         inode = ocfs2_get_system_file_inode(osb,
 367                                             LOCAL_ALLOC_SYSTEM_INODE,
 368                                             slot_num);
 369         if (!inode) {
 370                 status = -EINVAL;
 371                 mlog_errno(status);
 372                 goto bail;
 373         }
 374
 375         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 376
 377         status = ocfs2_read_inode_block_full(inode, &alloc_bh,
 378                                              OCFS2_BH_IGNORE_CACHE);
 379         if (status < 0) {
 380                 mlog_errno(status);
 381                 goto bail;
 382         }
 383
 384         *alloc_copy = kmalloc(alloc_bh->b_size, GFP_KERNEL);
 385         if (!(*alloc_copy)) {
 386                 status = -ENOMEM;
 387                 goto bail;
 388         }
 389         memcpy((*alloc_copy), alloc_bh->b_data, alloc_bh->b_size);
 390
 391         alloc = (struct ocfs2_dinode *) alloc_bh->b_data;
 392         ocfs2_clear_local_alloc(alloc);
 393
 394         ocfs2_compute_meta_ecc(osb->sb, alloc_bh->b_data, &alloc->i_check);
 395         status = ocfs2_write_block(osb, alloc_bh, inode);
 396         if (status < 0)
 397                 mlog_errno(status);
 398
 399 bail:
 400         if ((status < 0) && (*alloc_copy)) {
 401                 kfree(*alloc_copy);
 402                 *alloc_copy = NULL;
 403         }
 404
 405         brelse(alloc_bh);
 406
 407         if (inode) {
 408                 mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 409                 iput(inode);
 410         }
 411
 412         mlog_exit(status);
 413         return status;
 414 }
 415
 416 /*
 417  * Step 2: By now, we've completed the journal recovery, we've stamped
 418  * a clean local alloc on disk and dropped the node out of the
 419  * recovery map. Dlm locks will no longer stall, so lets clear out the
 420  * main bitmap.
 421  */
 422 int ocfs2_complete_local_alloc_recovery(struct ocfs2_super *osb,
 423                                         struct ocfs2_dinode *alloc)
 424 {
 425         int status;
 426         handle_t *handle;
 427         struct buffer_head *main_bm_bh = NULL;
 428         struct inode *main_bm_inode;
 429
 430         mlog_entry_void();
 431
 432         main_bm_inode = ocfs2_get_system_file_inode(osb,
 433                                                     GLOBAL_BITMAP_SYSTEM_INODE,
 434                                                     OCFS2_INVALID_SLOT);
 435         if (!main_bm_inode) {
 436                 status = -EINVAL;
 437                 mlog_errno(status);
 438                 goto out;
 439         }
 440
 441         mutex_lock(&main_bm_inode->i_mutex);
 442
 443         status = ocfs2_inode_lock(main_bm_inode, &main_bm_bh, 1);
 444         if (status < 0) {
 445                 mlog_errno(status);
 446                 goto out_mutex;
 447         }
 448
 449         handle = ocfs2_start_trans(osb, OCFS2_WINDOW_MOVE_CREDITS);
 450         if (IS_ERR(handle)) {
 451                 status = PTR_ERR(handle);
 452                 handle = NULL;
 453                 mlog_errno(status);
 454                 goto out_unlock;
 455         }
 456
 457         /* we want the bitmap change to be recorded on disk asap */
 458         handle->h_sync = 1;
 459
 460         status = ocfs2_sync_local_to_main(osb, handle, alloc,
 461                                           main_bm_inode, main_bm_bh);
 462         if (status < 0)
 463                 mlog_errno(status);
 464
 465         ocfs2_commit_trans(osb, handle);
 466
 467 out_unlock:
 468         ocfs2_inode_unlock(main_bm_inode, 1);
 469
 470 out_mutex:
 471         mutex_unlock(&main_bm_inode->i_mutex);
 472
 473         brelse(main_bm_bh);
 474
 475         iput(main_bm_inode);
 476
 477 out:
 478         if (!status)
 479                 ocfs2_init_inode_steal_slot(osb);
 480         mlog_exit(status);
 481         return status;
 482 }
 483
 484 /* Check to see if the local alloc window is within ac->ac_max_block */
 485 static int ocfs2_local_alloc_in_range(struct inode *inode,
 486                                       struct ocfs2_alloc_context *ac,
 487                                       u32 bits_wanted)
 488 {
 489         struct ocfs2_super *osb = OCFS2_SB(inode->i_sb);
 490         struct ocfs2_dinode *alloc;
 491         struct ocfs2_local_alloc *la;
 492         int start;
 493         u64 block_off;
 494
 495         if (!ac->ac_max_block)
 496                 return 1;
 497
 498         alloc = (struct ocfs2_dinode *) osb->local_alloc_bh->b_data;
 499         la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);
 500
 501         start = ocfs2_local_alloc_find_clear_bits(osb, alloc, bits_wanted);
 502         if (start == -1) {
 503                 mlog_errno(-ENOSPC);
 504                 return 0;
 505         }
 506
 507         /*
 508          * Converting (bm_off + start + bits_wanted) to blocks gives us
 509          * the blkno just past our actual allocation.  This is perfect
 510          * to compare with ac_max_block.
 511          */
 512         block_off = ocfs2_clusters_to_blocks(inode->i_sb,
 513                                              le32_to_cpu(la->la_bm_off) +
 514                                              start + bits_wanted);
 515         mlog(0, "Checking %llu against %llu\n",
 516              (unsigned long long)block_off,
 517              (unsigned long long)ac->ac_max_block);
 518         if (block_off > ac->ac_max_block)
 519                 return 0;
 520
 521         return 1;
 522 }
 523
 524 /*
 525  * make sure we've got at least bits_wanted contiguous bits in the
 526  * local alloc. You lose them when you drop i_mutex.
 527  *
 528  * We will add ourselves to the transaction passed in, but may start
 529  * our own in order to shift windows.
 530  */
 531 int ocfs2_reserve_local_alloc_bits(struct ocfs2_super *osb,
 532                                    u32 bits_wanted,
 533                                    struct ocfs2_alloc_context *ac)
 534 {
 535         int status;
 536         struct ocfs2_dinode *alloc;
 537         struct inode *local_alloc_inode;
 538         unsigned int free_bits;
 539
 540         mlog_entry_void();
 541
 542         BUG_ON(!ac);
 543
 544         local_alloc_inode =
 545                 ocfs2_get_system_file_inode(osb,
 546                                             LOCAL_ALLOC_SYSTEM_INODE,
 547                                             osb->slot_num);
 548         if (!local_alloc_inode) {
 549                 status = -ENOENT;
 550                 mlog_errno(status);
 551                 goto bail;
 552         }
 553
 554         mutex_lock(&local_alloc_inode->i_mutex);
 555
 556         /*
 557          * We must double check state and allocator bits because
 558          * another process may have changed them while holding i_mutex.
 559          */
 560         spin_lock(&osb->osb_lock);
 561         if (!ocfs2_la_state_enabled(osb) ||
 562             (bits_wanted > osb->local_alloc_bits)) {
 563                 spin_unlock(&osb->osb_lock);
 564                 status = -ENOSPC;
 565                 goto bail;
 566         }
 567         spin_unlock(&osb->osb_lock);
 568
 569         alloc = (struct ocfs2_dinode *) osb->local_alloc_bh->b_data;
 570
 571 #ifdef CONFIG_OCFS2_DEBUG_FS
 572         if (le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used) !=
 573             ocfs2_local_alloc_count_bits(alloc)) {
 574                 ocfs2_error(osb->sb, "local alloc inode %llu says it has "
 575                             "%u free bits, but a count shows %u",
 576                             (unsigned long long)le64_to_cpu(alloc->i_blkno),
 577                             le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used),
 578                             ocfs2_local_alloc_count_bits(alloc));
 579                 status = -EIO;
 580                 goto bail;
 581         }
 582 #endif
 583
 584         free_bits = le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total) -
 585                 le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used);
 586         if (bits_wanted > free_bits) {
 587                 /* uhoh, window change time. */
 588                 status =
 589                         ocfs2_local_alloc_slide_window(osb, local_alloc_inode);
 590                 if (status < 0) {
 591                         if (status != -ENOSPC)
 592                                 mlog_errno(status);
 593                         goto bail;
 594                 }
 595
 596                 /*
 597                  * Under certain conditions, the window slide code
 598                  * might have reduced the number of bits available or
 599                  * disabled the the local alloc entirely. Re-check
 600                  * here and return -ENOSPC if necessary.
 601                  */
 602                 status = -ENOSPC;
 603                 if (!ocfs2_la_state_enabled(osb))
 604                         goto bail;
 605
 606                 free_bits = le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total) -
 607                         le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used);
 608                 if (bits_wanted > free_bits)
 609                         goto bail;
 610         }
 611
 612         if (ac->ac_max_block)
 613                 mlog(0, "Calling in_range for max block %llu\n",
 614                      (unsigned long long)ac->ac_max_block);
 615
 616         if (!ocfs2_local_alloc_in_range(local_alloc_inode, ac,
 617                                         bits_wanted)) {
 618                 /*
 619                  * The window is outside ac->ac_max_block.
 620                  * This errno tells the caller to keep localalloc enabled
 621                  * but to get the allocation from the main bitmap.
 622                  */
 623                 status = -EFBIG;
 624                 goto bail;
 625         }
 626
 627         ac->ac_inode = local_alloc_inode;
 628         /* We should never use localalloc from another slot */
 629         ac->ac_alloc_slot = osb->slot_num;
 630         ac->ac_which = OCFS2_AC_USE_LOCAL;
 631         get_bh(osb->local_alloc_bh);
 632         ac->ac_bh = osb->local_alloc_bh;
 633         status = 0;
 634 bail:
 635         if (status < 0 && local_alloc_inode) {
 636                 mutex_unlock(&local_alloc_inode->i_mutex);
 637                 iput(local_alloc_inode);
 638         }
 639
 640         mlog(0, "bits=%d, slot=%d, ret=%d\n", bits_wanted, osb->slot_num,
 641              status);
 642
 643         mlog_exit(status);
 644         return status;
 645 }
 646
 647 int ocfs2_claim_local_alloc_bits(struct ocfs2_super *osb,
 648                                  handle_t *handle,
 649                                  struct ocfs2_alloc_context *ac,
 650                                  u32 bits_wanted,
 651                                  u32 *bit_off,
 652                                  u32 *num_bits)
 653 {
 654         int status, start;
 655         struct inode *local_alloc_inode;
 656         void *bitmap;
 657         struct ocfs2_dinode *alloc;
 658         struct ocfs2_local_alloc *la;
 659
 660         mlog_entry_void();
 661         BUG_ON(ac->ac_which != OCFS2_AC_USE_LOCAL);
 662
 663         local_alloc_inode = ac->ac_inode;
 664         alloc = (struct ocfs2_dinode *) osb->local_alloc_bh->b_data;
 665         la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);
 666
 667         start = ocfs2_local_alloc_find_clear_bits(osb, alloc, bits_wanted);
 668         if (start == -1) {
 669                 /* TODO: Shouldn't we just BUG here? */
 670                 status = -ENOSPC;
 671                 mlog_errno(status);
 672                 goto bail;
 673         }
 674
 675         bitmap = la->la_bitmap;
 676         *bit_off = le32_to_cpu(la->la_bm_off) + start;
 677         /* local alloc is always contiguous by nature -- we never
 678          * delete bits from it! */
 679         *num_bits = bits_wanted;
 680
 681         status = ocfs2_journal_access_di(handle, local_alloc_inode,
 682                                          osb->local_alloc_bh,
 683                                          OCFS2_JOURNAL_ACCESS_WRITE);
 684         if (status < 0) {
 685                 mlog_errno(status);
 686                 goto bail;
 687         }
 688
 689         while(bits_wanted--)
 690                 ocfs2_set_bit(start++, bitmap);
 691
 692         le32_add_cpu(&alloc->id1.bitmap1.i_used, *num_bits);
 693
 694         status = ocfs2_journal_dirty(handle, osb->local_alloc_bh);
 695         if (status < 0) {
 696                 mlog_errno(status);
 697                 goto bail;
 698         }
 699
 700         status = 0;
 701 bail:
 702         mlog_exit(status);
 703         return status;
 704 }
 705
 706 static u32 ocfs2_local_alloc_count_bits(struct ocfs2_dinode *alloc)
 707 {
 708         int i;
 709         u8 *buffer;
 710         u32 count = 0;
 711         struct ocfs2_local_alloc *la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);
 712
 713         mlog_entry_void();
 714
 715         buffer = la->la_bitmap;
 716         for (i = 0; i < le16_to_cpu(la->la_size); i++)
 717                 count += hweight8(buffer[i]);
 718
 719         mlog_exit(count);
 720         return count;
 721 }
 722
 723 static int ocfs2_local_alloc_find_clear_bits(struct ocfs2_super *osb,
 724                                              struct ocfs2_dinode *alloc,
 725                                              u32 numbits)
 726 {
 727         int numfound, bitoff, left, startoff, lastzero;
 728         void *bitmap = NULL;
 729
 730         mlog_entry("(numbits wanted = %u)\n", numbits);
 731
 732         if (!alloc->id1.bitmap1.i_total) {
 733                 mlog(0, "No bits in my window!\n");
 734                 bitoff = -1;
 735                 goto bail;
 736         }
 737
 738         bitmap = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc)->la_bitmap;
 739
 740         numfound = bitoff = startoff = 0;
 741         lastzero = -1;
 742         left = le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total);
 743         while ((bitoff = ocfs2_find_next_zero_bit(bitmap, left, startoff)) != -1) {
 744                 if (bitoff == left) {
 745                         /* mlog(0, "bitoff (%d) == left", bitoff); */
 746                         break;
 747                 }
 748                 /* mlog(0, "Found a zero: bitoff = %d, startoff = %d, "
 749                    "numfound = %d\n", bitoff, startoff, numfound);*/
 750
 751                 /* Ok, we found a zero bit... is it contig. or do we
 752                  * start over?*/
 753                 if (bitoff == startoff) {
 754                         /* we found a zero */
 755                         numfound++;
 756                         startoff++;
 757                 } else {
 758                         /* got a zero after some ones */
 759                         numfound = 1;
 760                         startoff = bitoff+1;
 761                 }
 762                 /* we got everything we needed */
 763                 if (numfound == numbits) {
 764                         /* mlog(0, "Found it all!\n"); */
 765                         break;
 766                 }
 767         }
 768
 769         mlog(0, "Exiting loop, bitoff = %d, numfound = %d\n", bitoff,
 770              numfound);
 771
 772         if (numfound == numbits)
 773                 bitoff = startoff - numfound;
 774         else
 775                 bitoff = -1;
 776
 777 bail:
 778         mlog_exit(bitoff);
 779         return bitoff;
 780 }
 781
 782 static void ocfs2_clear_local_alloc(struct ocfs2_dinode *alloc)
 783 {
 784         struct ocfs2_local_alloc *la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);
 785         int i;
 786         mlog_entry_void();
 787
 788         alloc->id1.bitmap1.i_total = 0;
 789         alloc->id1.bitmap1.i_used = 0;
 790         la->la_bm_off = 0;
 791         for(i = 0; i < le16_to_cpu(la->la_size); i++)
 792                 la->la_bitmap[i] = 0;
 793
 794         mlog_exit_void();
 795 }
 796
 797 #if 0
 798 /* turn this on and uncomment below to aid debugging window shifts. */
 799 static void ocfs2_verify_zero_bits(unsigned long *bitmap,
 800                                    unsigned int start,
 801                                    unsigned int count)
 802 {
 803         unsigned int tmp = count;
 804         while(tmp--) {
 805                 if (ocfs2_test_bit(start + tmp, bitmap)) {
 806                         printk("ocfs2_verify_zero_bits: start = %u, count = "
 807                                "%u\n", start, count);
 808                         printk("ocfs2_verify_zero_bits: bit %u is set!",
 809                                start + tmp);
 810                         BUG();
 811                 }
 812         }
 813 }
 814 #endif
 815
 816 /*
 817  * sync the local alloc to main bitmap.
 818  *
 819  * assumes you've already locked the main bitmap -- the bitmap inode
 820  * passed is used for caching.
 821  */
 822 static int ocfs2_sync_local_to_main(struct ocfs2_super *osb,
 823                                     handle_t *handle,
 824                                     struct ocfs2_dinode *alloc,
 825                                     struct inode *main_bm_inode,
 826                                     struct buffer_head *main_bm_bh)
 827 {
 828         int status = 0;
 829         int bit_off, left, count, start;
 830         u64 la_start_blk;
 831         u64 blkno;
 832         void *bitmap;
 833         struct ocfs2_local_alloc *la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);
 834
 835         mlog_entry("total = %u, used = %u\n",
 836                    le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total),
 837                    le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used));
 838
 839         if (!alloc->id1.bitmap1.i_total) {
 840                 mlog(0, "nothing to sync!\n");
 841                 goto bail;
 842         }
 843
 844         if (le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used) ==
 845             le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total)) {
 846                 mlog(0, "all bits were taken!\n");
 847                 goto bail;
 848         }
 849
 850         la_start_blk = ocfs2_clusters_to_blocks(osb->sb,
 851                                                 le32_to_cpu(la->la_bm_off));
 852         bitmap = la->la_bitmap;
 853         start = count = bit_off = 0;
 854         left = le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total);
 855
 856         while ((bit_off = ocfs2_find_next_zero_bit(bitmap, left, start))
 857                != -1) {
 858                 if ((bit_off < left) && (bit_off == start)) {
 859                         count++;
 860                         start++;
 861                         continue;
 862                 }
 863                 if (count) {
 864                         blkno = la_start_blk +
 865                                 ocfs2_clusters_to_blocks(osb->sb,
 866                                                          start - count);
 867
 868                         mlog(0, "freeing %u bits starting at local alloc bit "
 869                              "%u (la_start_blk = %llu, blkno = %llu)\n",
 870                              count, start - count,
 871                              (unsigned long long)la_start_blk,
 872                              (unsigned long long)blkno);
 873
 874                         status = ocfs2_free_clusters(handle, main_bm_inode,
 875                                                      main_bm_bh, blkno, count);
 876                         if (status < 0) {
 877                                 mlog_errno(status);
 878                                 goto bail;
 879                         }
 880                 }
 881                 if (bit_off >= left)
 882                         break;
 883                 count = 1;
 884                 start = bit_off + 1;
 885         }
 886
 887 bail:
 888         mlog_exit(status);
 889         return status;
 890 }
 891
 892 enum ocfs2_la_event {
 893         OCFS2_LA_EVENT_SLIDE,           /* Normal window slide. */
 894         OCFS2_LA_EVENT_FRAGMENTED,      /* The global bitmap has
 895                                          * enough bits theoretically
 896                                          * free, but a contiguous
 897                                          * allocation could not be
 898                                          * found. */
 899         OCFS2_LA_EVENT_ENOSPC,          /* Global bitmap doesn't have
 900                                          * enough bits free to satisfy
 901                                          * our request. */
 902 };
 903 #define OCFS2_LA_ENABLE_INTERVAL (30 * HZ)
 904 /*
 905  * Given an event, calculate the size of our next local alloc window.
 906  *
 907  * This should always be called under i_mutex of the local alloc inode
 908  * so that local alloc disabling doesn't race with processes trying to
 909  * use the allocator.
 910  *
 911  * Returns the state which the local alloc was left in. This value can
 912  * be ignored by some paths.
 913  */
 914 static int ocfs2_recalc_la_window(struct ocfs2_super *osb,
 915                                   enum ocfs2_la_event event)
 916 {
 917         unsigned int bits;
 918         int state;
 919
 920         spin_lock(&osb->osb_lock);
 921         if (osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_DISABLED) {
 922                 WARN_ON_ONCE(osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_DISABLED);
 923                 goto out_unlock;
 924         }
 925
 926         /*
 927          * ENOSPC and fragmentation are treated similarly for now.
 928          */
 929         if (event == OCFS2_LA_EVENT_ENOSPC ||
 930             event == OCFS2_LA_EVENT_FRAGMENTED) {
 931                 /*
 932                  * We ran out of contiguous space in the primary
 933                  * bitmap. Drastically reduce the number of bits used
 934                  * by local alloc until we have to disable it.
 935                  */
 936                 bits = osb->local_alloc_bits >> 1;
 937                 if (bits > ocfs2_megabytes_to_clusters(osb->sb, 1)) {
 938                         /*
 939                          * By setting state to THROTTLED, we'll keep
 940                          * the number of local alloc bits used down
 941                          * until an event occurs which would give us
 942                          * reason to assume the bitmap situation might
 943                          * have changed.
 944                          */
 945                         osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_THROTTLED;
 946                         osb->local_alloc_bits = bits;
 947                 } else {
 948                         osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_DISABLED;
 949                 }
 950                 queue_delayed_work(ocfs2_wq, &osb->la_enable_wq,
 951                                    OCFS2_LA_ENABLE_INTERVAL);
 952                 goto out_unlock;
 953         }
 954
 955         /*
 956          * Don't increase the size of the local alloc window until we
 957          * know we might be able to fulfill the request. Otherwise, we
 958          * risk bouncing around the global bitmap during periods of
 959          * low space.
 960          */
 961         if (osb->local_alloc_state != OCFS2_LA_THROTTLED)
 962                 osb->local_alloc_bits = osb->local_alloc_default_bits;
 963
 964 out_unlock:
 965         state = osb->local_alloc_state;
 966         spin_unlock(&osb->osb_lock);
 967
 968         return state;
 969 }
 970
 971 static int ocfs2_local_alloc_reserve_for_window(struct ocfs2_super *osb,
 972                                                 struct ocfs2_alloc_context **ac,
 973                                                 struct inode **bitmap_inode,
 974                                                 struct buffer_head **bitmap_bh)
 975 {
 976         int status;
 977
 978         *ac = kzalloc(sizeof(struct ocfs2_alloc_context), GFP_KERNEL);
 979         if (!(*ac)) {
 980                 status = -ENOMEM;
 981                 mlog_errno(status);
 982                 goto bail;
 983         }
 984
 985 retry_enospc:
 986         (*ac)->ac_bits_wanted = osb->local_alloc_bits;
 987
 988         status = ocfs2_reserve_cluster_bitmap_bits(osb, *ac);
 989         if (status == -ENOSPC) {
 990                 if (ocfs2_recalc_la_window(osb, OCFS2_LA_EVENT_ENOSPC) ==
 991                     OCFS2_LA_DISABLED)
 992                         goto bail;
 993
 994                 ocfs2_free_ac_resource(*ac);
 995                 memset(*ac, 0, sizeof(struct ocfs2_alloc_context));
 996                 goto retry_enospc;
 997         }
 998         if (status < 0) {
 999                 mlog_errno(status);
1000                 goto bail;
1001         }
1002
1003         *bitmap_inode = (*ac)->ac_inode;
1004         igrab(*bitmap_inode);
1005         *bitmap_bh = (*ac)->ac_bh;
1006         get_bh(*bitmap_bh);
1007         status = 0;
1008 bail:
1009         if ((status < 0) && *ac) {
1010                 ocfs2_free_alloc_context(*ac);
1011                 *ac = NULL;
1012         }
1013
1014         mlog_exit(status);
1015         return status;
1016 }
1017
1018 /*
1019  * pass it the bitmap lock in lock_bh if you have it.
1020  */
1021 static int ocfs2_local_alloc_new_window(struct ocfs2_super *osb,
1022                                         handle_t *handle,
1023                                         struct ocfs2_alloc_context *ac)
1024 {
1025         int status = 0;
1026         u32 cluster_off, cluster_count;
1027         struct ocfs2_dinode *alloc = NULL;
1028         struct ocfs2_local_alloc *la;
1029
1030         mlog_entry_void();
1031
1032         alloc = (struct ocfs2_dinode *) osb->local_alloc_bh->b_data;
1033         la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);
1034
1035         if (alloc->id1.bitmap1.i_total)
1036                 mlog(0, "asking me to alloc a new window over a non-empty "
1037                      "one\n");
1038
1039         mlog(0, "Allocating %u clusters for a new window.\n",
1040              osb->local_alloc_bits);
1041
1042         /* Instruct the allocation code to try the most recently used
1043          * cluster group. We'll re-record the group used this pass
1044          * below. */
1045         ac->ac_last_group = osb->la_last_gd;
1046
1047         /* we used the generic suballoc reserve function, but we set
1048          * everything up nicely, so there's no reason why we can't use
1049          * the more specific cluster api to claim bits. */
1050         status = ocfs2_claim_clusters(osb, handle, ac, osb->local_alloc_bits,
1051                                       &cluster_off, &cluster_count);
1052         if (status == -ENOSPC) {
1053 retry_enospc:
1054                 /*
1055                  * Note: We could also try syncing the journal here to
1056                  * allow use of any free bits which the current
1057                  * transaction can't give us access to. --Mark
1058                  */
1059                 if (ocfs2_recalc_la_window(osb, OCFS2_LA_EVENT_FRAGMENTED) ==
1060                     OCFS2_LA_DISABLED)
1061                         goto bail;
1062
1063                 status = ocfs2_claim_clusters(osb, handle, ac,
1064                                               osb->local_alloc_bits,
1065                                               &cluster_off,
1066                                               &cluster_count);
1067                 if (status == -ENOSPC)
1068                         goto retry_enospc;
1069                 /*
1070                  * We only shrunk the *minimum* number of in our
1071                  * request - it's entirely possible that the allocator
1072                  * might give us more than we asked for.
1073                  */
1074                 if (status == 0) {
1075                         spin_lock(&osb->osb_lock);
1076                         osb->local_alloc_bits = cluster_count;
1077                         spin_unlock(&osb->osb_lock);
1078                 }
1079         }
1080         if (status < 0) {
1081                 if (status != -ENOSPC)
1082                         mlog_errno(status);
1083                 goto bail;
1084         }
1085
1086         osb->la_last_gd = ac->ac_last_group;
1087
1088         la->la_bm_off = cpu_to_le32(cluster_off);
1089         alloc->id1.bitmap1.i_total = cpu_to_le32(cluster_count);
1090         /* just in case... In the future when we find space ourselves,
1091          * we don't have to get all contiguous -- but we'll have to
1092          * set all previously used bits in bitmap and update
1093          * la_bits_set before setting the bits in the main bitmap. */
1094         alloc->id1.bitmap1.i_used = 0;
1095         memset(OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc)->la_bitmap, 0,
1096                le16_to_cpu(la->la_size));
1097
1098         mlog(0, "New window allocated:\n");
1099         mlog(0, "window la_bm_off = %u\n",
1100              OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc)->la_bm_off);
1101         mlog(0, "window bits = %u\n", le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total));
1102
1103 bail:
1104         mlog_exit(status);
1105         return status;
1106 }
1107
1108 /* Note that we do *NOT* lock the local alloc inode here as
1109  * it's been locked already for us. */
1110 static int ocfs2_local_alloc_slide_window(struct ocfs2_super *osb,
1111                                           struct inode *local_alloc_inode)
1112 {
1113         int status = 0;
1114         struct buffer_head *main_bm_bh = NULL;
1115         struct inode *main_bm_inode = NULL;
1116         handle_t *handle = NULL;
1117         struct ocfs2_dinode *alloc;
1118         struct ocfs2_dinode *alloc_copy = NULL;
1119         struct ocfs2_alloc_context *ac = NULL;
1120
1121         mlog_entry_void();
1122
1123         ocfs2_recalc_la_window(osb, OCFS2_LA_EVENT_SLIDE);
1124
1125         /* This will lock the main bitmap for us. */
1126         status = ocfs2_local_alloc_reserve_for_window(osb,
1127                                                       &ac,
1128                                                       &main_bm_inode,
1129                                                       &main_bm_bh);
1130         if (status < 0) {
1131                 if (status != -ENOSPC)
1132                         mlog_errno(status);
1133                 goto bail;
1134         }
1135
1136         handle = ocfs2_start_trans(osb, OCFS2_WINDOW_MOVE_CREDITS);
1137         if (IS_ERR(handle)) {
1138                 status = PTR_ERR(handle);
1139                 handle = NULL;
1140                 mlog_errno(status);
1141                 goto bail;
1142         }
1143
1144         alloc = (struct ocfs2_dinode *) osb->local_alloc_bh->b_data;
1145
1146         /* We want to clear the local alloc before doing anything
1147          * else, so that if we error later during this operation,
1148          * local alloc shutdown won't try to double free main bitmap
1149          * bits. Make a copy so the sync function knows which bits to
1150          * free. */
1151         alloc_copy = kmalloc(osb->local_alloc_bh->b_size, GFP_NOFS);
1152         if (!alloc_copy) {
1153                 status = -ENOMEM;
1154                 mlog_errno(status);
1155                 goto bail;
1156         }
1157         memcpy(alloc_copy, alloc, osb->local_alloc_bh->b_size);
1158
1159         status = ocfs2_journal_access_di(handle, local_alloc_inode,
1160                                          osb->local_alloc_bh,
1161                                          OCFS2_JOURNAL_ACCESS_WRITE);
1162         if (status < 0) {
1163                 mlog_errno(status);
1164                 goto bail;
1165         }
1166
1167         ocfs2_clear_local_alloc(alloc);
1168
1169         status = ocfs2_journal_dirty(handle, osb->local_alloc_bh);
1170         if (status < 0) {
1171                 mlog_errno(status);
1172                 goto bail;
1173         }
1174
1175         status = ocfs2_sync_local_to_main(osb, handle, alloc_copy,
1176                                           main_bm_inode, main_bm_bh);
1177         if (status < 0) {
1178                 mlog_errno(status);
1179                 goto bail;
1180         }
1181
1182         status = ocfs2_local_alloc_new_window(osb, handle, ac);
1183         if (status < 0) {
1184                 if (status != -ENOSPC)
1185                         mlog_errno(status);
1186                 goto bail;
1187         }
1188
1189         atomic_inc(&osb->alloc_stats.moves);
1190
1191         status = 0;
1192 bail:
1193         if (handle)
1194                 ocfs2_commit_trans(osb, handle);
1195
1196         brelse(main_bm_bh);
1197
1198         if (main_bm_inode)
1199                 iput(main_bm_inode);
1200
1201         if (alloc_copy)
1202                 kfree(alloc_copy);
1203
1204         if (ac)
1205                 ocfs2_free_alloc_context(ac);
1206
1207         mlog_exit(status);
1208         return status;
1209 }
1210