GNU Linux-libre 4.19.314-gnu1
[releases.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         JFS_IP(ipimap)->i_imap = NULL;
212
213         return (0);
214 }
215
216
217 /*
218  *      diSync()
219  */
220 int diSync(struct inode *ipimap)
221 {
222         struct dinomap_disk *dinom_le;
223         struct inomap *imp = JFS_IP(ipimap)->i_imap;
224         struct metapage *mp;
225         int index;
226
227         /*
228          * write imap global conrol page
229          */
230         /* read the on-disk inode map control structure */
231         mp = get_metapage(ipimap,
232                           IMAPBLKNO << JFS_SBI(ipimap->i_sb)->l2nbperpage,
233                           PSIZE, 0);
234         if (mp == NULL) {
235                 jfs_err("diSync: get_metapage failed!");
236                 return -EIO;
237         }
238
239         /* copy the in-memory version to the on-disk version */
240         dinom_le = (struct dinomap_disk *) mp->data;
241         dinom_le->in_freeiag = cpu_to_le32(imp->im_freeiag);
242         dinom_le->in_nextiag = cpu_to_le32(imp->im_nextiag);
243         dinom_le->in_numinos = cpu_to_le32(atomic_read(&imp->im_numinos));
244         dinom_le->in_numfree = cpu_to_le32(atomic_read(&imp->im_numfree));
245         dinom_le->in_nbperiext = cpu_to_le32(imp->im_nbperiext);
246         dinom_le->in_l2nbperiext = cpu_to_le32(imp->im_l2nbperiext);
247         for (index = 0; index < MAXAG; index++) {
248                 dinom_le->in_agctl[index].inofree =
249                     cpu_to_le32(imp->im_agctl[index].inofree);
250                 dinom_le->in_agctl[index].extfree =
251                     cpu_to_le32(imp->im_agctl[index].extfree);
252                 dinom_le->in_agctl[index].numinos =
253                     cpu_to_le32(imp->im_agctl[index].numinos);
254                 dinom_le->in_agctl[index].numfree =
255                     cpu_to_le32(imp->im_agctl[index].numfree);
256         }
257
258         /* write out the control structure */
259         write_metapage(mp);
260
261         /*
262          * write out dirty pages of imap
263          */
264         filemap_write_and_wait(ipimap->i_mapping);
265
266         diWriteSpecial(ipimap, 0);
267
268         return (0);
269 }
270
271
272 /*
273  * NAME:        diRead()
274  *
275  * FUNCTION:    initialize an incore inode from disk.
276  *
277  *              on entry, the specifed incore inode should itself
278  *              specify the disk inode number corresponding to the
279  *              incore inode (i.e. i_number should be initialized).
280  *
281  *              this routine handles incore inode initialization for
282  *              both "special" and "regular" inodes.  special inodes
283  *              are those required early in the mount process and
284  *              require special handling since much of the file system
285  *              is not yet initialized.  these "special" inodes are
286  *              identified by a NULL inode map inode pointer and are
287  *              actually initialized by a call to diReadSpecial().
288  *
289  *              for regular inodes, the iag describing the disk inode
290  *              is read from disk to determine the inode extent address
291  *              for the disk inode.  with the inode extent address in
292  *              hand, the page of the extent that contains the disk
293  *              inode is read and the disk inode is copied to the
294  *              incore inode.
295  *
296  * PARAMETERS:
297  *      ip      -  pointer to incore inode to be initialized from disk.
298  *
299  * RETURN VALUES:
300  *      0       - success
301  *      -EIO    - i/o error.
302  *      -ENOMEM - insufficient memory
303  *
304  */
305 int diRead(struct inode *ip)
306 {
307         struct jfs_sb_info *sbi = JFS_SBI(ip->i_sb);
308         int iagno, ino, extno, rc;
309         struct inode *ipimap;
310         struct dinode *dp;
311         struct iag *iagp;
312         struct metapage *mp;
313         s64 blkno, agstart;
314         struct inomap *imap;
315         int block_offset;
316         int inodes_left;
317         unsigned long pageno;
318         int rel_inode;
319
320         jfs_info("diRead: ino = %ld", ip->i_ino);
321
322         ipimap = sbi->ipimap;
323         JFS_IP(ip)->ipimap = ipimap;
324
325         /* determine the iag number for this inode (number) */
326         iagno = INOTOIAG(ip->i_ino);
327
328         /* read the iag */
329         imap = JFS_IP(ipimap)->i_imap;
330         IREAD_LOCK(ipimap, RDWRLOCK_IMAP);
331         rc = diIAGRead(imap, iagno, &mp);
332         IREAD_UNLOCK(ipimap);
333         if (rc) {
334                 jfs_err("diRead: diIAGRead returned %d", rc);
335                 return (rc);
336         }
337
338         iagp = (struct iag *) mp->data;
339
340         /* determine inode extent that holds the disk inode */
341         ino = ip->i_ino & (INOSPERIAG - 1);
342         extno = ino >> L2INOSPEREXT;
343
344         if ((lengthPXD(&iagp->inoext[extno]) != imap->im_nbperiext) ||
345             (addressPXD(&iagp->inoext[extno]) == 0)) {
346                 release_metapage(mp);
347                 return -ESTALE;
348         }
349
350         /* get disk block number of the page within the inode extent
351          * that holds the disk inode.
352          */
353         blkno = INOPBLK(&iagp->inoext[extno], ino, sbi->l2nbperpage);
354
355         /* get the ag for the iag */
356         agstart = le64_to_cpu(iagp->agstart);
357
358         release_metapage(mp);
359
360         rel_inode = (ino & (INOSPERPAGE - 1));
361         pageno = blkno >> sbi->l2nbperpage;
362
363         if ((block_offset = ((u32) blkno & (sbi->nbperpage - 1)))) {
364                 /*
365                  * OS/2 didn't always align inode extents on page boundaries
366                  */
367                 inodes_left =
368                      (sbi->nbperpage - block_offset) << sbi->l2niperblk;
369
370                 if (rel_inode < inodes_left)
371                         rel_inode += block_offset << sbi->l2niperblk;
372                 else {
373                         pageno += 1;
374                         rel_inode -= inodes_left;
375                 }
376         }
377
378         /* read the page of disk inode */
379         mp = read_metapage(ipimap, pageno << sbi->l2nbperpage, PSIZE, 1);
380         if (!mp) {
381                 jfs_err("diRead: read_metapage failed");
382                 return -EIO;
383         }
384
385         /* locate the disk inode requested */
386         dp = (struct dinode *) mp->data;
387         dp += rel_inode;
388
389         if (ip->i_ino != le32_to_cpu(dp->di_number)) {
390                 jfs_error(ip->i_sb, "i_ino != di_number\n");
391                 rc = -EIO;
392         } else if (le32_to_cpu(dp->di_nlink) == 0)
393                 rc = -ESTALE;
394         else
395                 /* copy the disk inode to the in-memory inode */
396                 rc = copy_from_dinode(dp, ip);
397
398         release_metapage(mp);
399
400         /* set the ag for the inode */
401         JFS_IP(ip)->agstart = agstart;
402         JFS_IP(ip)->active_ag = -1;
403
404         return (rc);
405 }
406
407
408 /*
409  * NAME:        diReadSpecial()
410  *
411  * FUNCTION:    initialize a 'special' inode from disk.
412  *
413  *              this routines handles aggregate level inodes.  The
414  *              inode cache cannot differentiate between the
415  *              aggregate inodes and the filesystem inodes, so we
416  *              handle these here.  We don't actually use the aggregate
417  *              inode map, since these inodes are at a fixed location
418  *              and in some cases the aggregate inode map isn't initialized
419  *              yet.
420  *
421  * PARAMETERS:
422  *      sb - filesystem superblock
423  *      inum - aggregate inode number
424  *      secondary - 1 if secondary aggregate inode table
425  *
426  * RETURN VALUES:
427  *      new inode       - success
428  *      NULL            - i/o error.
429  */
430 struct inode *diReadSpecial(struct super_block *sb, ino_t inum, int secondary)
431 {
432         struct jfs_sb_info *sbi = JFS_SBI(sb);
433         uint address;
434         struct dinode *dp;
435         struct inode *ip;
436         struct metapage *mp;
437
438         ip = new_inode(sb);
439         if (ip == NULL) {
440                 jfs_err("diReadSpecial: new_inode returned NULL!");
441                 return ip;
442         }
443
444         if (secondary) {
445                 address = addressPXD(&sbi->ait2) >> sbi->l2nbperpage;
446                 JFS_IP(ip)->ipimap = sbi->ipaimap2;
447         } else {
448                 address = AITBL_OFF >> L2PSIZE;
449                 JFS_IP(ip)->ipimap = sbi->ipaimap;
450         }
451
452         ASSERT(inum < INOSPEREXT);
453
454         ip->i_ino = inum;
455
456         address += inum >> 3;   /* 8 inodes per 4K page */
457
458         /* read the page of fixed disk inode (AIT) in raw mode */
459         mp = read_metapage(ip, address << sbi->l2nbperpage, PSIZE, 1);
460         if (mp == NULL) {
461                 set_nlink(ip, 1);       /* Don't want iput() deleting it */
462                 iput(ip);
463                 return (NULL);
464         }
465
466         /* get the pointer to the disk inode of interest */
467         dp = (struct dinode *) (mp->data);
468         dp += inum % 8;         /* 8 inodes per 4K page */
469
470         /* copy on-disk inode to in-memory inode */
471         if ((copy_from_dinode(dp, ip)) != 0) {
472                 /* handle bad return by returning NULL for ip */
473                 set_nlink(ip, 1);       /* Don't want iput() deleting it */
474                 iput(ip);
475                 /* release the page */
476                 release_metapage(mp);
477                 return (NULL);
478
479         }
480
481         ip->i_mapping->a_ops = &jfs_metapage_aops;
482         mapping_set_gfp_mask(ip->i_mapping, GFP_NOFS);
483
484         /* Allocations to metadata inodes should not affect quotas */
485         ip->i_flags |= S_NOQUOTA;
486
487         if ((inum == FILESYSTEM_I) && (JFS_IP(ip)->ipimap == sbi->ipaimap)) {
488                 sbi->gengen = le32_to_cpu(dp->di_gengen);
489                 sbi->inostamp = le32_to_cpu(dp->di_inostamp);
490         }
491
492         /* release the page */
493         release_metapage(mp);
494
495         inode_fake_hash(ip);
496
497         return (ip);
498 }
499
500 /*
501  * NAME:        diWriteSpecial()
502  *
503  * FUNCTION:    Write the special inode to disk
504  *
505  * PARAMETERS:
506  *      ip - special inode
507  *      secondary - 1 if secondary aggregate inode table
508  *
509  * RETURN VALUES: none
510  */
511
512 void diWriteSpecial(struct inode *ip, int secondary)
513 {
514         struct jfs_sb_info *sbi = JFS_SBI(ip->i_sb);
515         uint address;
516         struct dinode *dp;
517         ino_t inum = ip->i_ino;
518         struct metapage *mp;
519
520         if (secondary)
521                 address = addressPXD(&sbi->ait2) >> sbi->l2nbperpage;
522         else
523                 address = AITBL_OFF >> L2PSIZE;
524
525         ASSERT(inum < INOSPEREXT);
526
527         address += inum >> 3;   /* 8 inodes per 4K page */
528
529         /* read the page of fixed disk inode (AIT) in raw mode */
530         mp = read_metapage(ip, address << sbi->l2nbperpage, PSIZE, 1);
531         if (mp == NULL) {
532                 jfs_err("diWriteSpecial: failed to read aggregate inode extent!");
533                 return;
534         }
535
536         /* get the pointer to the disk inode of interest */
537         dp = (struct dinode *) (mp->data);
538         dp += inum % 8;         /* 8 inodes per 4K page */
539
540         /* copy on-disk inode to in-memory inode */
541         copy_to_dinode(dp, ip);
542         memcpy(&dp->di_xtroot, &JFS_IP(ip)->i_xtroot, 288);
543
544         if (inum == FILESYSTEM_I)
545                 dp->di_gengen = cpu_to_le32(sbi->gengen);
546
547         /* write the page */
548         write_metapage(mp);
549 }
550
551 /*
552  * NAME:        diFreeSpecial()
553  *
554  * FUNCTION:    Free allocated space for special inode
555  */
556 void diFreeSpecial(struct inode *ip)
557 {
558         if (ip == NULL) {
559                 jfs_err("diFreeSpecial called with NULL ip!");
560                 return;
561         }
562         filemap_write_and_wait(ip->i_mapping);
563         truncate_inode_pages(ip->i_mapping, 0);
564         iput(ip);
565 }
566
567
568
569 /*
570  * NAME:        diWrite()
571  *
572  * FUNCTION:    write the on-disk inode portion of the in-memory inode
573  *              to its corresponding on-disk inode.
574  *
575  *              on entry, the specifed incore inode should itself
576  *              specify the disk inode number corresponding to the
577  *              incore inode (i.e. i_number should be initialized).
578  *
579  *              the inode contains the inode extent address for the disk
580  *              inode.  with the inode extent address in hand, the
581  *              page of the extent that contains the disk inode is
582  *              read and the disk inode portion of the incore inode
583  *              is copied to the disk inode.
584  *
585  * PARAMETERS:
586  *      tid -  transacation id
587  *      ip  -  pointer to incore inode to be written to the inode extent.
588  *
589  * RETURN VALUES:
590  *      0       - success
591  *      -EIO    - i/o error.
592  */
593 int diWrite(tid_t tid, struct inode *ip)
594 {
595         struct jfs_sb_info *sbi = JFS_SBI(ip->i_sb);
596         struct jfs_inode_info *jfs_ip = JFS_IP(ip);
597         int rc = 0;
598         s32 ino;
599         struct dinode *dp;
600         s64 blkno;
601         int block_offset;
602         int inodes_left;
603         struct metapage *mp;
604         unsigned long pageno;
605         int rel_inode;
606         int dioffset;
607         struct inode *ipimap;
608         uint type;
609         lid_t lid;
610         struct tlock *ditlck, *tlck;
611         struct linelock *dilinelock, *ilinelock;
612         struct lv *lv;
613         int n;
614
615         ipimap = jfs_ip->ipimap;
616
617         ino = ip->i_ino & (INOSPERIAG - 1);
618
619         if (!addressPXD(&(jfs_ip->ixpxd)) ||
620             (lengthPXD(&(jfs_ip->ixpxd)) !=
621              JFS_IP(ipimap)->i_imap->im_nbperiext)) {
622                 jfs_error(ip->i_sb, "ixpxd invalid\n");
623                 return -EIO;
624         }
625
626         /*
627          * read the page of disk inode containing the specified inode:
628          */
629         /* compute the block address of the page */
630         blkno = INOPBLK(&(jfs_ip->ixpxd), ino, sbi->l2nbperpage);
631
632         rel_inode = (ino & (INOSPERPAGE - 1));
633         pageno = blkno >> sbi->l2nbperpage;
634
635         if ((block_offset = ((u32) blkno & (sbi->nbperpage - 1)))) {
636                 /*
637                  * OS/2 didn't always align inode extents on page boundaries
638                  */
639                 inodes_left =
640                     (sbi->nbperpage - block_offset) << sbi->l2niperblk;
641
642                 if (rel_inode < inodes_left)
643                         rel_inode += block_offset << sbi->l2niperblk;
644                 else {
645                         pageno += 1;
646                         rel_inode -= inodes_left;
647                 }
648         }
649         /* read the page of disk inode */
650       retry:
651         mp = read_metapage(ipimap, pageno << sbi->l2nbperpage, PSIZE, 1);
652         if (!mp)
653                 return -EIO;
654
655         /* get the pointer to the disk inode */
656         dp = (struct dinode *) mp->data;
657         dp += rel_inode;
658
659         dioffset = (ino & (INOSPERPAGE - 1)) << L2DISIZE;
660
661         /*
662          * acquire transaction lock on the on-disk inode;
663          * N.B. tlock is acquired on ipimap not ip;
664          */
665         if ((ditlck =
666              txLock(tid, ipimap, mp, tlckINODE | tlckENTRY)) == NULL)
667                 goto retry;
668         dilinelock = (struct linelock *) & ditlck->lock;
669
670         /*
671          * copy btree root from in-memory inode to on-disk inode
672          *
673          * (tlock is taken from inline B+-tree root in in-memory
674          * inode when the B+-tree root is updated, which is pointed
675          * by jfs_ip->blid as well as being on tx tlock list)
676          *
677          * further processing of btree root is based on the copy
678          * in in-memory inode, where txLog() will log from, and,
679          * for xtree root, txUpdateMap() will update map and reset
680          * XAD_NEW bit;
681          */
682
683         if (S_ISDIR(ip->i_mode) && (lid = jfs_ip->xtlid)) {
684                 /*
685                  * This is the special xtree inside the directory for storing
686                  * the directory table
687                  */
688                 xtpage_t *p, *xp;
689                 xad_t *xad;
690
691                 jfs_ip->xtlid = 0;
692                 tlck = lid_to_tlock(lid);
693                 assert(tlck->type & tlckXTREE);
694                 tlck->type |= tlckBTROOT;
695                 tlck->mp = mp;
696                 ilinelock = (struct linelock *) & tlck->lock;
697
698                 /*
699                  * copy xtree root from inode to dinode:
700                  */
701                 p = &jfs_ip->i_xtroot;
702                 xp = (xtpage_t *) &dp->di_dirtable;
703                 lv = ilinelock->lv;
704                 for (n = 0; n < ilinelock->index; n++, lv++) {
705                         memcpy(&xp->xad[lv->offset], &p->xad[lv->offset],
706                                lv->length << L2XTSLOTSIZE);
707                 }
708
709                 /* reset on-disk (metadata page) xtree XAD_NEW bit */
710                 xad = &xp->xad[XTENTRYSTART];
711                 for (n = XTENTRYSTART;
712                      n < le16_to_cpu(xp->header.nextindex); n++, xad++)
713                         if (xad->flag & (XAD_NEW | XAD_EXTENDED))
714                                 xad->flag &= ~(XAD_NEW | XAD_EXTENDED);
715         }
716
717         if ((lid = jfs_ip->blid) == 0)
718                 goto inlineData;
719         jfs_ip->blid = 0;
720
721         tlck = lid_to_tlock(lid);
722         type = tlck->type;
723         tlck->type |= tlckBTROOT;
724         tlck->mp = mp;
725         ilinelock = (struct linelock *) & tlck->lock;
726
727         /*
728          *      regular file: 16 byte (XAD slot) granularity
729          */
730         if (type & tlckXTREE) {
731                 xtpage_t *p, *xp;
732                 xad_t *xad;
733
734                 /*
735                  * copy xtree root from inode to dinode:
736                  */
737                 p = &jfs_ip->i_xtroot;
738                 xp = &dp->di_xtroot;
739                 lv = ilinelock->lv;
740                 for (n = 0; n < ilinelock->index; n++, lv++) {
741                         memcpy(&xp->xad[lv->offset], &p->xad[lv->offset],
742                                lv->length << L2XTSLOTSIZE);
743                 }
744
745                 /* reset on-disk (metadata page) xtree XAD_NEW bit */
746                 xad = &xp->xad[XTENTRYSTART];
747                 for (n = XTENTRYSTART;
748                      n < le16_to_cpu(xp->header.nextindex); n++, xad++)
749                         if (xad->flag & (XAD_NEW | XAD_EXTENDED))
750                                 xad->flag &= ~(XAD_NEW | XAD_EXTENDED);
751         }
752         /*
753          *      directory: 32 byte (directory entry slot) granularity
754          */
755         else if (type & tlckDTREE) {
756                 dtpage_t *p, *xp;
757
758                 /*
759                  * copy dtree root from inode to dinode:
760                  */
761                 p = (dtpage_t *) &jfs_ip->i_dtroot;
762                 xp = (dtpage_t *) & dp->di_dtroot;
763                 lv = ilinelock->lv;
764                 for (n = 0; n < ilinelock->index; n++, lv++) {
765                         memcpy(&xp->slot[lv->offset], &p->slot[lv->offset],
766                                lv->length << L2DTSLOTSIZE);
767                 }
768         } else {
769                 jfs_err("diWrite: UFO tlock");
770         }
771
772       inlineData:
773         /*
774          * copy inline symlink from in-memory inode to on-disk inode
775          */
776         if (S_ISLNK(ip->i_mode) && ip->i_size < IDATASIZE) {
777                 lv = & dilinelock->lv[dilinelock->index];
778                 lv->offset = (dioffset + 2 * 128) >> L2INODESLOTSIZE;
779                 lv->length = 2;
780                 memcpy(&dp->di_fastsymlink, jfs_ip->i_inline, IDATASIZE);
781                 dilinelock->index++;
782         }
783         /*
784          * copy inline data from in-memory inode to on-disk inode:
785          * 128 byte slot granularity
786          */
787         if (test_cflag(COMMIT_Inlineea, ip)) {
788                 lv = & dilinelock->lv[dilinelock->index];
789                 lv->offset = (dioffset + 3 * 128) >> L2INODESLOTSIZE;
790                 lv->length = 1;
791                 memcpy(&dp->di_inlineea, jfs_ip->i_inline_ea, INODESLOTSIZE);
792                 dilinelock->index++;
793
794                 clear_cflag(COMMIT_Inlineea, ip);
795         }
796
797         /*
798          *      lock/copy inode base: 128 byte slot granularity
799          */
800         lv = & dilinelock->lv[dilinelock->index];
801         lv->offset = dioffset >> L2INODESLOTSIZE;
802         copy_to_dinode(dp, ip);
803         if (test_and_clear_cflag(COMMIT_Dirtable, ip)) {
804                 lv->length = 2;
805                 memcpy(&dp->di_dirtable, &jfs_ip->i_dirtable, 96);
806         } else
807                 lv->length = 1;
808         dilinelock->index++;
809
810         /* release the buffer holding the updated on-disk inode.
811          * the buffer will be later written by commit processing.
812          */
813         write_metapage(mp);
814
815         return (rc);
816 }
817
818
819 /*
820  * NAME:        diFree(ip)
821  *
822  * FUNCTION:    free a specified inode from the inode working map
823  *              for a fileset or aggregate.
824  *
825  *              if the inode to be freed represents the first (only)
826  *              free inode within the iag, the iag will be placed on
827  *              the ag free inode list.
828  *
829  *              freeing the inode will cause the inode extent to be
830  *              freed if the inode is the only allocated inode within
831  *              the extent.  in this case all the disk resource backing
832  *              up the inode extent will be freed. in addition, the iag
833  *              will be placed on the ag extent free list if the extent
834  *              is the first free extent in the iag.  if freeing the
835  *              extent also means that no free inodes will exist for
836  *              the iag, the iag will also be removed from the ag free
837  *              inode list.
838  *
839  *              the iag describing the inode will be freed if the extent
840  *              is to be freed and it is the only backed extent within
841  *              the iag.  in this case, the iag will be removed from the
842  *              ag free extent list and ag free inode list and placed on
843  *              the inode map's free iag list.
844  *
845  *              a careful update approach is used to provide consistency
846  *              in the face of updates to multiple buffers.  under this
847  *              approach, all required buffers are obtained before making
848  *              any updates and are held until all updates are complete.
849  *
850  * PARAMETERS:
851  *      ip      - inode to be freed.
852  *
853  * RETURN VALUES:
854  *      0       - success
855  *      -EIO    - i/o error.
856  */
857 int diFree(struct inode *ip)
858 {
859         int rc;
860         ino_t inum = ip->i_ino;
861         struct iag *iagp, *aiagp, *biagp, *ciagp, *diagp;
862         struct metapage *mp, *amp, *bmp, *cmp, *dmp;
863         int iagno, ino, extno, bitno, sword, agno;
864         int back, fwd;
865         u32 bitmap, mask;
866         struct inode *ipimap = JFS_SBI(ip->i_sb)->ipimap;
867         struct inomap *imap = JFS_IP(ipimap)->i_imap;
868         pxd_t freepxd;
869         tid_t tid;
870         struct inode *iplist[3];
871         struct tlock *tlck;
872         struct pxd_lock *pxdlock;
873
874         /*
875          * This is just to suppress compiler warnings.  The same logic that
876          * references these variables is used to initialize them.
877          */
878         aiagp = biagp = ciagp = diagp = NULL;
879
880         /* get the iag number containing the inode.
881          */
882         iagno = INOTOIAG(inum);
883
884         /* make sure that the iag is contained within
885          * the map.
886          */
887         if (iagno >= imap->im_nextiag) {
888                 print_hex_dump(KERN_ERR, "imap: ", DUMP_PREFIX_ADDRESS, 16, 4,
889                                imap, 32, 0);
890                 jfs_error(ip->i_sb, "inum = %d, iagno = %d, nextiag = %d\n",
891                           (uint) inum, iagno, imap->im_nextiag);
892                 return -EIO;
893         }
894
895         /* get the allocation group for this ino.
896          */
897         agno = BLKTOAG(JFS_IP(ip)->agstart, JFS_SBI(ip->i_sb));
898
899         /* Lock the AG specific inode map information
900          */
901         AG_LOCK(imap, agno);
902
903         /* Obtain read lock in imap inode.  Don't release it until we have
904          * read all of the IAG's that we are going to.
905          */
906         IREAD_LOCK(ipimap, RDWRLOCK_IMAP);
907
908         /* read the iag.
909          */
910         if ((rc = diIAGRead(imap, iagno, &mp))) {
911                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
912                 AG_UNLOCK(imap, agno);
913                 return (rc);
914         }
915         iagp = (struct iag *) mp->data;
916
917         /* get the inode number and extent number of the inode within
918          * the iag and the inode number within the extent.
919          */
920         ino = inum & (INOSPERIAG - 1);
921         extno = ino >> L2INOSPEREXT;
922         bitno = ino & (INOSPEREXT - 1);
923         mask = HIGHORDER >> bitno;
924
925         if (!(le32_to_cpu(iagp->wmap[extno]) & mask)) {
926                 jfs_error(ip->i_sb, "wmap shows inode already free\n");
927         }
928
929         if (!addressPXD(&iagp->inoext[extno])) {
930                 release_metapage(mp);
931                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
932                 AG_UNLOCK(imap, agno);
933                 jfs_error(ip->i_sb, "invalid inoext\n");
934                 return -EIO;
935         }
936
937         /* compute the bitmap for the extent reflecting the freed inode.
938          */
939         bitmap = le32_to_cpu(iagp->wmap[extno]) & ~mask;
940
941         if (imap->im_agctl[agno].numfree > imap->im_agctl[agno].numinos) {
942                 release_metapage(mp);
943                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
944                 AG_UNLOCK(imap, agno);
945                 jfs_error(ip->i_sb, "numfree > numinos\n");
946                 return -EIO;
947         }
948         /*
949          *      inode extent still has some inodes or below low water mark:
950          *      keep the inode extent;
951          */
952         if (bitmap ||
953             imap->im_agctl[agno].numfree < 96 ||
954             (imap->im_agctl[agno].numfree < 288 &&
955              (((imap->im_agctl[agno].numfree * 100) /
956                imap->im_agctl[agno].numinos) <= 25))) {
957                 /* if the iag currently has no free inodes (i.e.,
958                  * the inode being freed is the first free inode of iag),
959                  * insert the iag at head of the inode free list for the ag.
960                  */
961                 if (iagp->nfreeinos == 0) {
962                         /* check if there are any iags on the ag inode
963                          * free list.  if so, read the first one so that
964                          * we can link the current iag onto the list at
965                          * the head.
966                          */
967                         if ((fwd = imap->im_agctl[agno].inofree) >= 0) {
968                                 /* read the iag that currently is the head
969                                  * of the list.
970                                  */
971                                 if ((rc = diIAGRead(imap, fwd, &amp))) {
972                                         IREAD_UNLOCK(ipimap);
973                                         AG_UNLOCK(imap, agno);
974                                         release_metapage(mp);
975                                         return (rc);
976                                 }
977                                 aiagp = (struct iag *) amp->data;
978
979                                 /* make current head point back to the iag.
980                                  */
981                                 aiagp->inofreeback = cpu_to_le32(iagno);
982
983                                 write_metapage(amp);
984                         }
985
986                         /* iag points forward to current head and iag
987                          * becomes the new head of the list.
988                          */
989                         iagp->inofreefwd =
990                             cpu_to_le32(imap->im_agctl[agno].inofree);
991                         iagp->inofreeback = cpu_to_le32(-1);
992                         imap->im_agctl[agno].inofree = iagno;
993                 }
994                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
995
996                 /* update the free inode summary map for the extent if
997                  * freeing the inode means the extent will now have free
998                  * inodes (i.e., the inode being freed is the first free
999                  * inode of extent),
1000                  */
1001                 if (iagp->wmap[extno] == cpu_to_le32(ONES)) {
1002                         sword = extno >> L2EXTSPERSUM;
1003                         bitno = extno & (EXTSPERSUM - 1);
1004                         iagp->inosmap[sword] &=
1005                             cpu_to_le32(~(HIGHORDER >> bitno));
1006                 }
1007
1008                 /* update the bitmap.
1009                  */
1010                 iagp->wmap[extno] = cpu_to_le32(bitmap);
1011
1012                 /* update the free inode counts at the iag, ag and
1013                  * map level.
1014                  */
1015                 le32_add_cpu(&iagp->nfreeinos, 1);
1016                 imap->im_agctl[agno].numfree += 1;
1017                 atomic_inc(&imap->im_numfree);
1018
1019                 /* release the AG inode map lock
1020                  */
1021                 AG_UNLOCK(imap, agno);
1022
1023                 /* write the iag */
1024                 write_metapage(mp);
1025
1026                 return (0);
1027         }
1028
1029
1030         /*
1031          *      inode extent has become free and above low water mark:
1032          *      free the inode extent;
1033          */
1034
1035         /*
1036          *      prepare to update iag list(s) (careful update step 1)
1037          */
1038         amp = bmp = cmp = dmp = NULL;
1039         fwd = back = -1;
1040
1041         /* check if the iag currently has no free extents.  if so,
1042          * it will be placed on the head of the ag extent free list.
1043          */
1044         if (iagp->nfreeexts == 0) {
1045                 /* check if the ag extent free list has any iags.
1046                  * if so, read the iag at the head of the list now.
1047                  * this (head) iag will be updated later to reflect
1048                  * the addition of the current iag at the head of
1049                  * the list.
1050                  */
1051                 if ((fwd = imap->im_agctl[agno].extfree) >= 0) {
1052                         if ((rc = diIAGRead(imap, fwd, &amp)))
1053                                 goto error_out;
1054                         aiagp = (struct iag *) amp->data;
1055                 }
1056         } else {
1057                 /* iag has free extents. check if the addition of a free
1058                  * extent will cause all extents to be free within this
1059                  * iag.  if so, the iag will be removed from the ag extent
1060                  * free list and placed on the inode map's free iag list.
1061                  */
1062                 if (iagp->nfreeexts == cpu_to_le32(EXTSPERIAG - 1)) {
1063                         /* in preparation for removing the iag from the
1064                          * ag extent free list, read the iags preceding
1065                          * and following the iag on the ag extent free
1066                          * list.
1067                          */
1068                         if ((fwd = le32_to_cpu(iagp->extfreefwd)) >= 0) {
1069                                 if ((rc = diIAGRead(imap, fwd, &amp)))
1070                                         goto error_out;
1071                                 aiagp = (struct iag *) amp->data;
1072                         }
1073
1074                         if ((back = le32_to_cpu(iagp->extfreeback)) >= 0) {
1075                                 if ((rc = diIAGRead(imap, back, &bmp)))
1076                                         goto error_out;
1077                                 biagp = (struct iag *) bmp->data;
1078                         }
1079                 }
1080         }
1081
1082         /* remove the iag from the ag inode free list if freeing
1083          * this extent cause the iag to have no free inodes.
1084          */
1085         if (iagp->nfreeinos == cpu_to_le32(INOSPEREXT - 1)) {
1086                 int inofreeback = le32_to_cpu(iagp->inofreeback);
1087                 int inofreefwd = le32_to_cpu(iagp->inofreefwd);
1088
1089                 /* in preparation for removing the iag from the
1090                  * ag inode free list, read the iags preceding
1091                  * and following the iag on the ag inode free
1092                  * list.  before reading these iags, we must make
1093                  * sure that we already don't have them in hand
1094                  * from up above, since re-reading an iag (buffer)
1095                  * we are currently holding would cause a deadlock.
1096                  */
1097                 if (inofreefwd >= 0) {
1098
1099                         if (inofreefwd == fwd)
1100                                 ciagp = (struct iag *) amp->data;
1101                         else if (inofreefwd == back)
1102                                 ciagp = (struct iag *) bmp->data;
1103                         else {
1104                                 if ((rc =
1105                                      diIAGRead(imap, inofreefwd, &cmp)))
1106                                         goto error_out;
1107                                 ciagp = (struct iag *) cmp->data;
1108                         }
1109                         assert(ciagp != NULL);
1110                 }
1111
1112                 if (inofreeback >= 0) {
1113                         if (inofreeback == fwd)
1114                                 diagp = (struct iag *) amp->data;
1115                         else if (inofreeback == back)
1116                                 diagp = (struct iag *) bmp->data;
1117                         else {
1118                                 if ((rc =
1119                                      diIAGRead(imap, inofreeback, &dmp)))
1120                                         goto error_out;
1121                                 diagp = (struct iag *) dmp->data;
1122                         }
1123                         assert(diagp != NULL);
1124                 }
1125         }
1126
1127         IREAD_UNLOCK(ipimap);
1128
1129         /*
1130          * invalidate any page of the inode extent freed from buffer cache;
1131          */
1132         freepxd = iagp->inoext[extno];
1133         invalidate_pxd_metapages(ip, freepxd);
1134
1135         /*
1136          *      update iag list(s) (careful update step 2)
1137          */
1138         /* add the iag to the ag extent free list if this is the
1139          * first free extent for the iag.
1140          */
1141         if (iagp->nfreeexts == 0) {
1142                 if (fwd >= 0)
1143                         aiagp->extfreeback = cpu_to_le32(iagno);
1144
1145                 iagp->extfreefwd =
1146                     cpu_to_le32(imap->im_agctl[agno].extfree);
1147                 iagp->extfreeback = cpu_to_le32(-1);
1148                 imap->im_agctl[agno].extfree = iagno;
1149         } else {
1150                 /* remove the iag from the ag extent list if all extents
1151                  * are now free and place it on the inode map iag free list.
1152                  */
1153                 if (iagp->nfreeexts == cpu_to_le32(EXTSPERIAG - 1)) {
1154                         if (fwd >= 0)
1155                                 aiagp->extfreeback = iagp->extfreeback;
1156
1157                         if (back >= 0)
1158                                 biagp->extfreefwd = iagp->extfreefwd;
1159                         else
1160                                 imap->im_agctl[agno].extfree =
1161                                     le32_to_cpu(iagp->extfreefwd);
1162
1163                         iagp->extfreefwd = iagp->extfreeback = cpu_to_le32(-1);
1164
1165                         IAGFREE_LOCK(imap);
1166                         iagp->iagfree = cpu_to_le32(imap->im_freeiag);
1167                         imap->im_freeiag = iagno;
1168                         IAGFREE_UNLOCK(imap);
1169                 }
1170         }
1171
1172         /* remove the iag from the ag inode free list if freeing
1173          * this extent causes the iag to have no free inodes.
1174          */
1175         if (iagp->nfreeinos == cpu_to_le32(INOSPEREXT - 1)) {
1176                 if ((int) le32_to_cpu(iagp->inofreefwd) >= 0)
1177                         ciagp->inofreeback = iagp->inofreeback;
1178
1179                 if ((int) le32_to_cpu(iagp->inofreeback) >= 0)
1180                         diagp->inofreefwd = iagp->inofreefwd;
1181                 else
1182                         imap->im_agctl[agno].inofree =
1183                             le32_to_cpu(iagp->inofreefwd);
1184
1185                 iagp->inofreefwd = iagp->inofreeback = cpu_to_le32(-1);
1186         }
1187
1188         /* update the inode extent address and working map
1189          * to reflect the free extent.
1190          * the permanent map should have been updated already
1191          * for the inode being freed.
1192          */
1193         if (iagp->pmap[extno] != 0) {
1194                 jfs_error(ip->i_sb, "the pmap does not show inode free\n");
1195         }
1196         iagp->wmap[extno] = 0;
1197         PXDlength(&iagp->inoext[extno], 0);
1198         PXDaddress(&iagp->inoext[extno], 0);
1199
1200         /* update the free extent and free inode summary maps
1201          * to reflect the freed extent.
1202          * the inode summary map is marked to indicate no inodes
1203          * available for the freed extent.
1204          */
1205         sword = extno >> L2EXTSPERSUM;
1206         bitno = extno & (EXTSPERSUM - 1);
1207         mask = HIGHORDER >> bitno;
1208         iagp->inosmap[sword] |= cpu_to_le32(mask);
1209         iagp->extsmap[sword] &= cpu_to_le32(~mask);
1210
1211         /* update the number of free inodes and number of free extents
1212          * for the iag.
1213          */
1214         le32_add_cpu(&iagp->nfreeinos, -(INOSPEREXT - 1));
1215         le32_add_cpu(&iagp->nfreeexts, 1);
1216
1217         /* update the number of free inodes and backed inodes
1218          * at the ag and inode map level.
1219          */
1220         imap->im_agctl[agno].numfree -= (INOSPEREXT - 1);
1221         imap->im_agctl[agno].numinos -= INOSPEREXT;
1222         atomic_sub(INOSPEREXT - 1, &imap->im_numfree);
1223         atomic_sub(INOSPEREXT, &imap->im_numinos);
1224
1225         if (amp)
1226                 write_metapage(amp);
1227         if (bmp)
1228                 write_metapage(bmp);
1229         if (cmp)
1230                 write_metapage(cmp);
1231         if (dmp)
1232                 write_metapage(dmp);
1233
1234         /*
1235          * start transaction to update block allocation map
1236          * for the inode extent freed;
1237          *
1238          * N.B. AG_LOCK is released and iag will be released below, and
1239          * other thread may allocate inode from/reusing the ixad freed
1240          * BUT with new/different backing inode extent from the extent
1241          * to be freed by the transaction;
1242          */
1243         tid = txBegin(ipimap->i_sb, COMMIT_FORCE);
1244         mutex_lock(&JFS_IP(ipimap)->commit_mutex);
1245
1246         /* acquire tlock of the iag page of the freed ixad
1247          * to force the page NOHOMEOK (even though no data is
1248          * logged from the iag page) until NOREDOPAGE|FREEXTENT log
1249          * for the free of the extent is committed;
1250          * write FREEXTENT|NOREDOPAGE log record
1251          * N.B. linelock is overlaid as freed extent descriptor;
1252          */
1253         tlck = txLock(tid, ipimap, mp, tlckINODE | tlckFREE);
1254         pxdlock = (struct pxd_lock *) & tlck->lock;
1255         pxdlock->flag = mlckFREEPXD;
1256         pxdlock->pxd = freepxd;
1257         pxdlock->index = 1;
1258
1259         write_metapage(mp);
1260
1261         iplist[0] = ipimap;
1262
1263         /*
1264          * logredo needs the IAG number and IAG extent index in order
1265          * to ensure that the IMap is consistent.  The least disruptive
1266          * way to pass these values through  to the transaction manager
1267          * is in the iplist array.
1268          *
1269          * It's not pretty, but it works.
1270          */
1271         iplist[1] = (struct inode *) (size_t)iagno;
1272         iplist[2] = (struct inode *) (size_t)extno;
1273
1274         rc = txCommit(tid, 1, &iplist[0], COMMIT_FORCE);
1275
1276         txEnd(tid);
1277         mutex_unlock(&JFS_IP(ipimap)->commit_mutex);
1278
1279         /* unlock the AG inode map information */
1280         AG_UNLOCK(imap, agno);
1281
1282         return (0);
1283
1284       error_out:
1285         IREAD_UNLOCK(ipimap);
1286
1287         if (amp)
1288                 release_metapage(amp);
1289         if (bmp)
1290                 release_metapage(bmp);
1291         if (cmp)
1292                 release_metapage(cmp);
1293         if (dmp)
1294                 release_metapage(dmp);
1295
1296         AG_UNLOCK(imap, agno);
1297
1298         release_metapage(mp);
1299
1300         return (rc);
1301 }
1302
1303 /*
1304  * There are several places in the diAlloc* routines where we initialize
1305  * the inode.
1306  */
1307 static inline void
1308 diInitInode(struct inode *ip, int iagno, int ino, int extno, struct iag * iagp)
1309 {
1310         struct jfs_inode_info *jfs_ip = JFS_IP(ip);
1311
1312         ip->i_ino = (iagno << L2INOSPERIAG) + ino;
1313         jfs_ip->ixpxd = iagp->inoext[extno];
1314         jfs_ip->agstart = le64_to_cpu(iagp->agstart);
1315         jfs_ip->active_ag = -1;
1316 }
1317
1318
1319 /*
1320  * NAME:        diAlloc(pip,dir,ip)
1321  *
1322  * FUNCTION:    allocate a disk inode from the inode working map
1323  *              for a fileset or aggregate.
1324  *
1325  * PARAMETERS:
1326  *      pip     - pointer to incore inode for the parent inode.
1327  *      dir     - 'true' if the new disk inode is for a directory.
1328  *      ip      - pointer to a new inode
1329  *
1330  * RETURN VALUES:
1331  *      0       - success.
1332  *      -ENOSPC - insufficient disk resources.
1333  *      -EIO    - i/o error.
1334  */
1335 int diAlloc(struct inode *pip, bool dir, struct inode *ip)
1336 {
1337         int rc, ino, iagno, addext, extno, bitno, sword;
1338         int nwords, rem, i, agno, dn_numag;
1339         u32 mask, inosmap, extsmap;
1340         struct inode *ipimap;
1341         struct metapage *mp;
1342         ino_t inum;
1343         struct iag *iagp;
1344         struct inomap *imap;
1345
1346         /* get the pointers to the inode map inode and the
1347          * corresponding imap control structure.
1348          */
1349         ipimap = JFS_SBI(pip->i_sb)->ipimap;
1350         imap = JFS_IP(ipimap)->i_imap;
1351         JFS_IP(ip)->ipimap = ipimap;
1352         JFS_IP(ip)->fileset = FILESYSTEM_I;
1353
1354         /* for a directory, the allocation policy is to start
1355          * at the ag level using the preferred ag.
1356          */
1357         if (dir) {
1358                 agno = dbNextAG(JFS_SBI(pip->i_sb)->ipbmap);
1359                 AG_LOCK(imap, agno);
1360                 goto tryag;
1361         }
1362
1363         /* for files, the policy starts off by trying to allocate from
1364          * the same iag containing the parent disk inode:
1365          * try to allocate the new disk inode close to the parent disk
1366          * inode, using parent disk inode number + 1 as the allocation
1367          * hint.  (we use a left-to-right policy to attempt to avoid
1368          * moving backward on the disk.)  compute the hint within the
1369          * file system and the iag.
1370          */
1371
1372         /* get the ag number of this iag */
1373         agno = BLKTOAG(JFS_IP(pip)->agstart, JFS_SBI(pip->i_sb));
1374         dn_numag = JFS_SBI(pip->i_sb)->bmap->db_numag;
1375         if (agno < 0 || agno > dn_numag)
1376                 return -EIO;
1377
1378         if (atomic_read(&JFS_SBI(pip->i_sb)->bmap->db_active[agno])) {
1379                 /*
1380                  * There is an open file actively growing.  We want to
1381                  * allocate new inodes from a different ag to avoid
1382                  * fragmentation problems.
1383                  */
1384                 agno = dbNextAG(JFS_SBI(pip->i_sb)->ipbmap);
1385                 AG_LOCK(imap, agno);
1386                 goto tryag;
1387         }
1388
1389         inum = pip->i_ino + 1;
1390         ino = inum & (INOSPERIAG - 1);
1391
1392         /* back off the hint if it is outside of the iag */
1393         if (ino == 0)
1394                 inum = pip->i_ino;
1395
1396         /* lock the AG inode map information */
1397         AG_LOCK(imap, agno);
1398
1399         /* Get read lock on imap inode */
1400         IREAD_LOCK(ipimap, RDWRLOCK_IMAP);
1401
1402         /* get the iag number and read the iag */
1403         iagno = INOTOIAG(inum);
1404         if ((rc = diIAGRead(imap, iagno, &mp))) {
1405                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
1406                 AG_UNLOCK(imap, agno);
1407                 return (rc);
1408         }
1409         iagp = (struct iag *) mp->data;
1410
1411         /* determine if new inode extent is allowed to be added to the iag.
1412          * new inode extent can be added to the iag if the ag
1413          * has less than 32 free disk inodes and the iag has free extents.
1414          */
1415         addext = (imap->im_agctl[agno].numfree < 32 && iagp->nfreeexts);
1416
1417         /*
1418          *      try to allocate from the IAG
1419          */
1420         /* check if the inode may be allocated from the iag
1421          * (i.e. the inode has free inodes or new extent can be added).
1422          */
1423         if (iagp->nfreeinos || addext) {
1424                 /* determine the extent number of the hint.
1425                  */
1426                 extno = ino >> L2INOSPEREXT;
1427
1428                 /* check if the extent containing the hint has backed
1429                  * inodes.  if so, try to allocate within this extent.
1430                  */
1431                 if (addressPXD(&iagp->inoext[extno])) {
1432                         bitno = ino & (INOSPEREXT - 1);
1433                         if ((bitno =
1434                              diFindFree(le32_to_cpu(iagp->wmap[extno]),
1435                                         bitno))
1436                             < INOSPEREXT) {
1437                                 ino = (extno << L2INOSPEREXT) + bitno;
1438
1439                                 /* a free inode (bit) was found within this
1440                                  * extent, so allocate it.
1441                                  */
1442                                 rc = diAllocBit(imap, iagp, ino);
1443                                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
1444                                 if (rc) {
1445                                         assert(rc == -EIO);
1446                                 } else {
1447                                         /* set the results of the allocation
1448                                          * and write the iag.
1449                                          */
1450                                         diInitInode(ip, iagno, ino, extno,
1451                                                     iagp);
1452                                         mark_metapage_dirty(mp);
1453                                 }
1454                                 release_metapage(mp);
1455
1456                                 /* free the AG lock and return.
1457                                  */
1458                                 AG_UNLOCK(imap, agno);
1459                                 return (rc);
1460                         }
1461
1462                         if (!addext)
1463                                 extno =
1464                                     (extno ==
1465                                      EXTSPERIAG - 1) ? 0 : extno + 1;
1466                 }
1467
1468                 /*
1469                  * no free inodes within the extent containing the hint.
1470                  *
1471                  * try to allocate from the backed extents following
1472                  * hint or, if appropriate (i.e. addext is true), allocate
1473                  * an extent of free inodes at or following the extent
1474                  * containing the hint.
1475                  *
1476                  * the free inode and free extent summary maps are used
1477                  * here, so determine the starting summary map position
1478                  * and the number of words we'll have to examine.  again,
1479                  * the approach is to allocate following the hint, so we
1480                  * might have to initially ignore prior bits of the summary
1481                  * map that represent extents prior to the extent containing
1482                  * the hint and later revisit these bits.
1483                  */
1484                 bitno = extno & (EXTSPERSUM - 1);
1485                 nwords = (bitno == 0) ? SMAPSZ : SMAPSZ + 1;
1486                 sword = extno >> L2EXTSPERSUM;
1487
1488                 /* mask any prior bits for the starting words of the
1489                  * summary map.
1490                  */
1491                 mask = (bitno == 0) ? 0 : (ONES << (EXTSPERSUM - bitno));
1492                 inosmap = le32_to_cpu(iagp->inosmap[sword]) | mask;
1493                 extsmap = le32_to_cpu(iagp->extsmap[sword]) | mask;
1494
1495                 /* scan the free inode and free extent summary maps for
1496                  * free resources.
1497                  */
1498                 for (i = 0; i < nwords; i++) {
1499                         /* check if this word of the free inode summary
1500                          * map describes an extent with free inodes.
1501                          */
1502                         if (~inosmap) {
1503                                 /* an extent with free inodes has been
1504                                  * found. determine the extent number
1505                                  * and the inode number within the extent.
1506                                  */
1507                                 rem = diFindFree(inosmap, 0);
1508                                 extno = (sword << L2EXTSPERSUM) + rem;
1509                                 rem = diFindFree(le32_to_cpu(iagp->wmap[extno]),
1510                                                  0);
1511                                 if (rem >= INOSPEREXT) {
1512                                         IREAD_UNLOCK(ipimap);
1513                                         release_metapage(mp);
1514                                         AG_UNLOCK(imap, agno);
1515                                         jfs_error(ip->i_sb,
1516                                                   "can't find free bit in wmap\n");
1517                                         return -EIO;
1518                                 }
1519
1520                                 /* determine the inode number within the
1521                                  * iag and allocate the inode from the
1522                                  * map.
1523                                  */
1524                                 ino = (extno << L2INOSPEREXT) + rem;
1525                                 rc = diAllocBit(imap, iagp, ino);
1526                                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
1527                                 if (rc)
1528                                         assert(rc == -EIO);
1529                                 else {
1530                                         /* set the results of the allocation
1531                                          * and write the iag.
1532                                          */
1533                                         diInitInode(ip, iagno, ino, extno,
1534                                                     iagp);
1535                                         mark_metapage_dirty(mp);
1536                                 }
1537                                 release_metapage(mp);
1538
1539                                 /* free the AG lock and return.
1540                                  */
1541                                 AG_UNLOCK(imap, agno);
1542                                 return (rc);
1543
1544                         }
1545
1546                         /* check if we may allocate an extent of free
1547                          * inodes and whether this word of the free
1548                          * extents summary map describes a free extent.
1549                          */
1550                         if (addext && ~extsmap) {
1551                                 /* a free extent has been found.  determine
1552                                  * the extent number.
1553                                  */
1554                                 rem = diFindFree(extsmap, 0);
1555                                 extno = (sword << L2EXTSPERSUM) + rem;
1556
1557                                 /* allocate an extent of free inodes.
1558                                  */
1559                                 if ((rc = diNewExt(imap, iagp, extno))) {
1560                                         /* if there is no disk space for a
1561                                          * new extent, try to allocate the
1562                                          * disk inode from somewhere else.
1563                                          */
1564                                         if (rc == -ENOSPC)
1565                                                 break;
1566
1567                                         assert(rc == -EIO);
1568                                 } else {
1569                                         /* set the results of the allocation
1570                                          * and write the iag.
1571                                          */
1572                                         diInitInode(ip, iagno,
1573                                                     extno << L2INOSPEREXT,
1574                                                     extno, iagp);
1575                                         mark_metapage_dirty(mp);
1576                                 }
1577                                 release_metapage(mp);
1578                                 /* free the imap inode & the AG lock & return.
1579                                  */
1580                                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
1581                                 AG_UNLOCK(imap, agno);
1582                                 return (rc);
1583                         }
1584
1585                         /* move on to the next set of summary map words.
1586                          */
1587                         sword = (sword == SMAPSZ - 1) ? 0 : sword + 1;
1588                         inosmap = le32_to_cpu(iagp->inosmap[sword]);
1589                         extsmap = le32_to_cpu(iagp->extsmap[sword]);
1590                 }
1591         }
1592         /* unlock imap inode */
1593         IREAD_UNLOCK(ipimap);
1594
1595         /* nothing doing in this iag, so release it. */
1596         release_metapage(mp);
1597
1598       tryag:
1599         /*
1600          * try to allocate anywhere within the same AG as the parent inode.
1601          */
1602         rc = diAllocAG(imap, agno, dir, ip);
1603
1604         AG_UNLOCK(imap, agno);
1605
1606         if (rc != -ENOSPC)
1607                 return (rc);
1608
1609         /*
1610          * try to allocate in any AG.
1611          */
1612         return (diAllocAny(imap, agno, dir, ip));
1613 }
1614
1615
1616 /*
1617  * NAME:        diAllocAG(imap,agno,dir,ip)
1618  *
1619  * FUNCTION:    allocate a disk inode from the allocation group.
1620  *
1621  *              this routine first determines if a new extent of free
1622  *              inodes should be added for the allocation group, with
1623  *              the current request satisfied from this extent. if this
1624  *              is the case, an attempt will be made to do just that.  if
1625  *              this attempt fails or it has been determined that a new
1626  *              extent should not be added, an attempt is made to satisfy
1627  *              the request by allocating an existing (backed) free inode
1628  *              from the allocation group.
1629  *
1630  * PRE CONDITION: Already have the AG lock for this AG.
1631  *
1632  * PARAMETERS:
1633  *      imap    - pointer to inode map control structure.
1634  *      agno    - allocation group to allocate from.
1635  *      dir     - 'true' if the new disk inode is for a directory.
1636  *      ip      - pointer to the new inode to be filled in on successful return
1637  *                with the disk inode number allocated, its extent address
1638  *                and the start of the ag.
1639  *
1640  * RETURN VALUES:
1641  *      0       - success.
1642  *      -ENOSPC - insufficient disk resources.
1643  *      -EIO    - i/o error.
1644  */
1645 static int
1646 diAllocAG(struct inomap * imap, int agno, bool dir, struct inode *ip)
1647 {
1648         int rc, addext, numfree, numinos;
1649
1650         /* get the number of free and the number of backed disk
1651          * inodes currently within the ag.
1652          */
1653         numfree = imap->im_agctl[agno].numfree;
1654         numinos = imap->im_agctl[agno].numinos;
1655
1656         if (numfree > numinos) {
1657                 jfs_error(ip->i_sb, "numfree > numinos\n");
1658                 return -EIO;
1659         }
1660
1661         /* determine if we should allocate a new extent of free inodes
1662          * within the ag: for directory inodes, add a new extent
1663          * if there are a small number of free inodes or number of free
1664          * inodes is a small percentage of the number of backed inodes.
1665          */
1666         if (dir)
1667                 addext = (numfree < 64 ||
1668                           (numfree < 256
1669                            && ((numfree * 100) / numinos) <= 20));
1670         else
1671                 addext = (numfree == 0);
1672
1673         /*
1674          * try to allocate a new extent of free inodes.
1675          */
1676         if (addext) {
1677                 /* if free space is not available for this new extent, try
1678                  * below to allocate a free and existing (already backed)
1679                  * inode from the ag.
1680                  */
1681                 if ((rc = diAllocExt(imap, agno, ip)) != -ENOSPC)
1682                         return (rc);
1683         }
1684
1685         /*
1686          * try to allocate an existing free inode from the ag.
1687          */
1688         return (diAllocIno(imap, agno, ip));
1689 }
1690
1691
1692 /*
1693  * NAME:        diAllocAny(imap,agno,dir,iap)
1694  *
1695  * FUNCTION:    allocate a disk inode from any other allocation group.
1696  *
1697  *              this routine is called when an allocation attempt within
1698  *              the primary allocation group has failed. if attempts to
1699  *              allocate an inode from any allocation group other than the
1700  *              specified primary group.
1701  *
1702  * PARAMETERS:
1703  *      imap    - pointer to inode map control structure.
1704  *      agno    - primary allocation group (to avoid).
1705  *      dir     - 'true' if the new disk inode is for a directory.
1706  *      ip      - pointer to a new inode to be filled in on successful return
1707  *                with the disk inode number allocated, its extent address
1708  *                and the start of the ag.
1709  *
1710  * RETURN VALUES:
1711  *      0       - success.
1712  *      -ENOSPC - insufficient disk resources.
1713  *      -EIO    - i/o error.
1714  */
1715 static int
1716 diAllocAny(struct inomap * imap, int agno, bool dir, struct inode *ip)
1717 {
1718         int ag, rc;
1719         int maxag = JFS_SBI(imap->im_ipimap->i_sb)->bmap->db_maxag;
1720
1721
1722         /* try to allocate from the ags following agno up to
1723          * the maximum ag number.
1724          */
1725         for (ag = agno + 1; ag <= maxag; ag++) {
1726                 AG_LOCK(imap, ag);
1727
1728                 rc = diAllocAG(imap, ag, dir, ip);
1729
1730                 AG_UNLOCK(imap, ag);
1731
1732                 if (rc != -ENOSPC)
1733                         return (rc);
1734         }
1735
1736         /* try to allocate from the ags in front of agno.
1737          */
1738         for (ag = 0; ag < agno; ag++) {
1739                 AG_LOCK(imap, ag);
1740
1741                 rc = diAllocAG(imap, ag, dir, ip);
1742
1743                 AG_UNLOCK(imap, ag);
1744
1745                 if (rc != -ENOSPC)
1746                         return (rc);
1747         }
1748
1749         /* no free disk inodes.
1750          */
1751         return -ENOSPC;
1752 }
1753
1754
1755 /*
1756  * NAME:        diAllocIno(imap,agno,ip)
1757  *
1758  * FUNCTION:    allocate a disk inode from the allocation group's free
1759  *              inode list, returning an error if this free list is
1760  *              empty (i.e. no iags on the list).
1761  *
1762  *              allocation occurs from the first iag on the list using
1763  *              the iag's free inode summary map to find the leftmost
1764  *              free inode in the iag.
1765  *
1766  * PRE CONDITION: Already have AG lock for this AG.
1767  *
1768  * PARAMETERS:
1769  *      imap    - pointer to inode map control structure.
1770  *      agno    - allocation group.
1771  *      ip      - pointer to new inode to be filled in on successful return
1772  *                with the disk inode number allocated, its extent address
1773  *                and the start of the ag.
1774  *
1775  * RETURN VALUES:
1776  *      0       - success.
1777  *      -ENOSPC - insufficient disk resources.
1778  *      -EIO    - i/o error.
1779  */
1780 static int diAllocIno(struct inomap * imap, int agno, struct inode *ip)
1781 {
1782         int iagno, ino, rc, rem, extno, sword;
1783         struct metapage *mp;
1784         struct iag *iagp;
1785
1786         /* check if there are iags on the ag's free inode list.
1787          */
1788         if ((iagno = imap->im_agctl[agno].inofree) < 0)
1789                 return -ENOSPC;
1790
1791         /* obtain read lock on imap inode */
1792         IREAD_LOCK(imap->im_ipimap, RDWRLOCK_IMAP);
1793
1794         /* read the iag at the head of the list.
1795          */
1796         if ((rc = diIAGRead(imap, iagno, &mp))) {
1797                 IREAD_UNLOCK(imap->im_ipimap);
1798                 return (rc);
1799         }
1800         iagp = (struct iag *) mp->data;
1801
1802         /* better be free inodes in this iag if it is on the
1803          * list.
1804          */
1805         if (!iagp->nfreeinos) {
1806                 IREAD_UNLOCK(imap->im_ipimap);
1807                 release_metapage(mp);
1808                 jfs_error(ip->i_sb, "nfreeinos = 0, but iag on freelist\n");
1809                 return -EIO;
1810         }
1811
1812         /* scan the free inode summary map to find an extent
1813          * with free inodes.
1814          */
1815         for (sword = 0;; sword++) {
1816                 if (sword >= SMAPSZ) {
1817                         IREAD_UNLOCK(imap->im_ipimap);
1818                         release_metapage(mp);
1819                         jfs_error(ip->i_sb,
1820                                   "free inode not found in summary map\n");
1821                         return -EIO;
1822                 }
1823
1824                 if (~iagp->inosmap[sword])
1825                         break;
1826         }
1827
1828         /* found a extent with free inodes. determine
1829          * the extent number.
1830          */
1831         rem = diFindFree(le32_to_cpu(iagp->inosmap[sword]), 0);
1832         if (rem >= EXTSPERSUM) {
1833                 IREAD_UNLOCK(imap->im_ipimap);
1834                 release_metapage(mp);
1835                 jfs_error(ip->i_sb, "no free extent found\n");
1836                 return -EIO;
1837         }
1838         extno = (sword << L2EXTSPERSUM) + rem;
1839
1840         /* find the first free inode in the extent.
1841          */
1842         rem = diFindFree(le32_to_cpu(iagp->wmap[extno]), 0);
1843         if (rem >= INOSPEREXT) {
1844                 IREAD_UNLOCK(imap->im_ipimap);
1845                 release_metapage(mp);
1846                 jfs_error(ip->i_sb, "free inode not found\n");
1847                 return -EIO;
1848         }
1849
1850         /* compute the inode number within the iag.
1851          */
1852         ino = (extno << L2INOSPEREXT) + rem;
1853
1854         /* allocate the inode.
1855          */
1856         rc = diAllocBit(imap, iagp, ino);
1857         IREAD_UNLOCK(imap->im_ipimap);
1858         if (rc) {
1859                 release_metapage(mp);
1860                 return (rc);
1861         }
1862
1863         /* set the results of the allocation and write the iag.
1864          */
1865         diInitInode(ip, iagno, ino, extno, iagp);
1866         write_metapage(mp);
1867
1868         return (0);
1869 }
1870
1871
1872 /*
1873  * NAME:        diAllocExt(imap,agno,ip)
1874  *
1875  * FUNCTION:    add a new extent of free inodes to an iag, allocating
1876  *              an inode from this extent to satisfy the current allocation
1877  *              request.
1878  *
1879  *              this routine first tries to find an existing iag with free
1880  *              extents through the ag free extent list.  if list is not
1881  *              empty, the head of the list will be selected as the home
1882  *              of the new extent of free inodes.  otherwise (the list is
1883  *              empty), a new iag will be allocated for the ag to contain
1884  *              the extent.
1885  *
1886  *              once an iag has been selected, the free extent summary map
1887  *              is used to locate a free extent within the iag and diNewExt()
1888  *              is called to initialize the extent, with initialization
1889  *              including the allocation of the first inode of the extent
1890  *              for the purpose of satisfying this request.
1891  *
1892  * PARAMETERS:
1893  *      imap    - pointer to inode map control structure.
1894  *      agno    - allocation group number.
1895  *      ip      - pointer to new inode to be filled in on successful return
1896  *                with the disk inode number allocated, its extent address
1897  *                and the start of the ag.
1898  *
1899  * RETURN VALUES:
1900  *      0       - success.
1901  *      -ENOSPC - insufficient disk resources.
1902  *      -EIO    - i/o error.
1903  */
1904 static int diAllocExt(struct inomap * imap, int agno, struct inode *ip)
1905 {
1906         int rem, iagno, sword, extno, rc;
1907         struct metapage *mp;
1908         struct iag *iagp;
1909
1910         /* check if the ag has any iags with free extents.  if not,
1911          * allocate a new iag for the ag.
1912          */
1913         if ((iagno = imap->im_agctl[agno].extfree) < 0) {
1914                 /* If successful, diNewIAG will obtain the read lock on the
1915                  * imap inode.
1916                  */
1917                 if ((rc = diNewIAG(imap, &iagno, agno, &mp))) {
1918                         return (rc);
1919                 }
1920                 iagp = (struct iag *) mp->data;
1921
1922                 /* set the ag number if this a brand new iag
1923                  */
1924                 iagp->agstart =
1925                     cpu_to_le64(AGTOBLK(agno, imap->im_ipimap));
1926         } else {
1927                 /* read the iag.
1928                  */
1929                 IREAD_LOCK(imap->im_ipimap, RDWRLOCK_IMAP);
1930                 if ((rc = diIAGRead(imap, iagno, &mp))) {
1931                         IREAD_UNLOCK(imap->im_ipimap);
1932                         jfs_error(ip->i_sb, "error reading iag\n");
1933                         return rc;
1934                 }
1935                 iagp = (struct iag *) mp->data;
1936         }
1937
1938         /* using the free extent summary map, find a free extent.
1939          */
1940         for (sword = 0;; sword++) {
1941                 if (sword >= SMAPSZ) {
1942                         release_metapage(mp);
1943                         IREAD_UNLOCK(imap->im_ipimap);
1944                         jfs_error(ip->i_sb, "free ext summary map not found\n");
1945                         return -EIO;
1946                 }
1947                 if (~iagp->extsmap[sword])
1948                         break;
1949         }
1950
1951         /* determine the extent number of the free extent.
1952          */
1953         rem = diFindFree(le32_to_cpu(iagp->extsmap[sword]), 0);
1954         if (rem >= EXTSPERSUM) {
1955                 release_metapage(mp);
1956                 IREAD_UNLOCK(imap->im_ipimap);
1957                 jfs_error(ip->i_sb, "free extent not found\n");
1958                 return -EIO;
1959         }
1960         extno = (sword << L2EXTSPERSUM) + rem;
1961
1962         /* initialize the new extent.
1963          */
1964         rc = diNewExt(imap, iagp, extno);
1965         IREAD_UNLOCK(imap->im_ipimap);
1966         if (rc) {
1967                 /* something bad happened.  if a new iag was allocated,
1968                  * place it back on the inode map's iag free list, and
1969                  * clear the ag number information.
1970                  */
1971                 if (iagp->nfreeexts == cpu_to_le32(EXTSPERIAG)) {
1972                         IAGFREE_LOCK(imap);
1973                         iagp->iagfree = cpu_to_le32(imap->im_freeiag);
1974                         imap->im_freeiag = iagno;
1975                         IAGFREE_UNLOCK(imap);
1976                 }
1977                 write_metapage(mp);
1978                 return (rc);
1979         }
1980
1981         /* set the results of the allocation and write the iag.
1982          */
1983         diInitInode(ip, iagno, extno << L2INOSPEREXT, extno, iagp);
1984
1985         write_metapage(mp);
1986
1987         return (0);
1988 }
1989
1990
1991 /*
1992  * NAME:        diAllocBit(imap,iagp,ino)
1993  *
1994  * FUNCTION:    allocate a backed inode from an iag.
1995  *
1996  *              this routine performs the mechanics of allocating a
1997  *              specified inode from a backed extent.
1998  *
1999  *              if the inode to be allocated represents the last free
2000  *              inode within the iag, the iag will be removed from the
2001  *              ag free inode list.
2002  *
2003  *              a careful update approach is used to provide consistency
2004  *              in the face of updates to multiple buffers.  under this
2005  *              approach, all required buffers are obtained before making
2006  *              any updates and are held all are updates are complete.
2007  *
2008  * PRE CONDITION: Already have buffer lock on iagp.  Already have AG lock on
2009  *      this AG.  Must have read lock on imap inode.
2010  *
2011  * PARAMETERS:
2012  *      imap    - pointer to inode map control structure.
2013  *      iagp    - pointer to iag.
2014  *      ino     - inode number to be allocated within the iag.
2015  *
2016  * RETURN VALUES:
2017  *      0       - success.
2018  *      -ENOSPC - insufficient disk resources.
2019  *      -EIO    - i/o error.
2020  */
2021 static int diAllocBit(struct inomap * imap, struct iag * iagp, int ino)
2022 {
2023         int extno, bitno, agno, sword, rc;
2024         struct metapage *amp = NULL, *bmp = NULL;
2025         struct iag *aiagp = NULL, *biagp = NULL;
2026         u32 mask;
2027
2028         /* check if this is the last free inode within the iag.
2029          * if so, it will have to be removed from the ag free
2030          * inode list, so get the iags preceding and following
2031          * it on the list.
2032          */
2033         if (iagp->nfreeinos == cpu_to_le32(1)) {
2034                 if ((int) le32_to_cpu(iagp->inofreefwd) >= 0) {
2035                         if ((rc =
2036                              diIAGRead(imap, le32_to_cpu(iagp->inofreefwd),
2037                                        &amp)))
2038                                 return (rc);
2039                         aiagp = (struct iag *) amp->data;
2040                 }
2041
2042                 if ((int) le32_to_cpu(iagp->inofreeback) >= 0) {
2043                         if ((rc =
2044                              diIAGRead(imap,
2045                                        le32_to_cpu(iagp->inofreeback),
2046                                        &bmp))) {
2047                                 if (amp)
2048                                         release_metapage(amp);
2049                                 return (rc);
2050                         }
2051                         biagp = (struct iag *) bmp->data;
2052                 }
2053         }
2054
2055         /* get the ag number, extent number, inode number within
2056          * the extent.
2057          */
2058         agno = BLKTOAG(le64_to_cpu(iagp->agstart), JFS_SBI(imap->im_ipimap->i_sb));
2059         extno = ino >> L2INOSPEREXT;
2060         bitno = ino & (INOSPEREXT - 1);
2061
2062         /* compute the mask for setting the map.
2063          */
2064         mask = HIGHORDER >> bitno;
2065
2066         /* the inode should be free and backed.
2067          */
2068         if (((le32_to_cpu(iagp->pmap[extno]) & mask) != 0) ||
2069             ((le32_to_cpu(iagp->wmap[extno]) & mask) != 0) ||
2070             (addressPXD(&iagp->inoext[extno]) == 0)) {
2071                 if (amp)
2072                         release_metapage(amp);
2073                 if (bmp)
2074                         release_metapage(bmp);
2075
2076                 jfs_error(imap->im_ipimap->i_sb, "iag inconsistent\n");
2077                 return -EIO;
2078         }
2079
2080         /* mark the inode as allocated in the working map.
2081          */
2082         iagp->wmap[extno] |= cpu_to_le32(mask);
2083
2084         /* check if all inodes within the extent are now
2085          * allocated.  if so, update the free inode summary
2086          * map to reflect this.
2087          */
2088         if (iagp->wmap[extno] == cpu_to_le32(ONES)) {
2089                 sword = extno >> L2EXTSPERSUM;
2090                 bitno = extno & (EXTSPERSUM - 1);
2091                 iagp->inosmap[sword] |= cpu_to_le32(HIGHORDER >> bitno);
2092         }
2093
2094         /* if this was the last free inode in the iag, remove the
2095          * iag from the ag free inode list.
2096          */
2097         if (iagp->nfreeinos == cpu_to_le32(1)) {
2098                 if (amp) {
2099                         aiagp->inofreeback = iagp->inofreeback;
2100                         write_metapage(amp);
2101                 }
2102
2103                 if (bmp) {
2104                         biagp->inofreefwd = iagp->inofreefwd;
2105                         write_metapage(bmp);
2106                 } else {
2107                         imap->im_agctl[agno].inofree =
2108                             le32_to_cpu(iagp->inofreefwd);
2109                 }
2110                 iagp->inofreefwd = iagp->inofreeback = cpu_to_le32(-1);
2111         }
2112
2113         /* update the free inode count at the iag, ag, inode
2114          * map levels.
2115          */
2116         le32_add_cpu(&iagp->nfreeinos, -1);
2117         imap->im_agctl[agno].numfree -= 1;
2118         atomic_dec(&imap->im_numfree);
2119
2120         return (0);
2121 }
2122
2123
2124 /*
2125  * NAME:        diNewExt(imap,iagp,extno)
2126  *
2127  * FUNCTION:    initialize a new extent of inodes for an iag, allocating
2128  *              the first inode of the extent for use for the current
2129  *              allocation request.
2130  *
2131  *              disk resources are allocated for the new extent of inodes
2132  *              and the inodes themselves are initialized to reflect their
2133  *              existence within the extent (i.e. their inode numbers and
2134  *              inode extent addresses are set) and their initial state
2135  *              (mode and link count are set to zero).
2136  *
2137  *              if the iag is new, it is not yet on an ag extent free list
2138  *              but will now be placed on this list.
2139  *
2140  *              if the allocation of the new extent causes the iag to
2141  *              have no free extent, the iag will be removed from the
2142  *              ag extent free list.
2143  *
2144  *              if the iag has no free backed inodes, it will be placed
2145  *              on the ag free inode list, since the addition of the new
2146  *              extent will now cause it to have free inodes.
2147  *
2148  *              a careful update approach is used to provide consistency
2149  *              (i.e. list consistency) in the face of updates to multiple
2150  *              buffers.  under this approach, all required buffers are
2151  *              obtained before making any updates and are held until all
2152  *              updates are complete.
2153  *
2154  * PRE CONDITION: Already have buffer lock on iagp.  Already have AG lock on
2155  *      this AG.  Must have read lock on imap inode.
2156  *
2157  * PARAMETERS:
2158  *      imap    - pointer to inode map control structure.
2159  *      iagp    - pointer to iag.
2160  *      extno   - extent number.
2161  *
2162  * RETURN VALUES:
2163  *      0       - success.
2164  *      -ENOSPC - insufficient disk resources.
2165  *      -EIO    - i/o error.
2166  */
2167 static int diNewExt(struct inomap * imap, struct iag * iagp, int extno)
2168 {
2169         int agno, iagno, fwd, back, freei = 0, sword, rc;
2170         struct iag *aiagp = NULL, *biagp = NULL, *ciagp = NULL;
2171         struct metapage *amp, *bmp, *cmp, *dmp;
2172         struct inode *ipimap;
2173         s64 blkno, hint;
2174         int i, j;
2175         u32 mask;
2176         ino_t ino;
2177         struct dinode *dp;
2178         struct jfs_sb_info *sbi;
2179
2180         /* better have free extents.
2181          */
2182         if (!iagp->nfreeexts) {
2183                 jfs_error(imap->im_ipimap->i_sb, "no free extents\n");
2184                 return -EIO;
2185         }
2186
2187         /* get the inode map inode.
2188          */
2189         ipimap = imap->im_ipimap;
2190         sbi = JFS_SBI(ipimap->i_sb);
2191
2192         amp = bmp = cmp = NULL;
2193
2194         /* get the ag and iag numbers for this iag.
2195          */
2196         agno = BLKTOAG(le64_to_cpu(iagp->agstart), sbi);
2197         if (agno >= MAXAG || agno < 0)
2198                 return -EIO;
2199
2200         iagno = le32_to_cpu(iagp->iagnum);
2201
2202         /* check if this is the last free extent within the
2203          * iag.  if so, the iag must be removed from the ag
2204          * free extent list, so get the iags preceding and
2205          * following the iag on this list.
2206          */
2207         if (iagp->nfreeexts == cpu_to_le32(1)) {
2208                 if ((fwd = le32_to_cpu(iagp->extfreefwd)) >= 0) {
2209                         if ((rc = diIAGRead(imap, fwd, &amp)))
2210                                 return (rc);
2211                         aiagp = (struct iag *) amp->data;
2212                 }
2213
2214                 if ((back = le32_to_cpu(iagp->extfreeback)) >= 0) {
2215                         if ((rc = diIAGRead(imap, back, &bmp)))
2216                                 goto error_out;
2217                         biagp = (struct iag *) bmp->data;
2218                 }
2219         } else {
2220                 /* the iag has free extents.  if all extents are free
2221                  * (as is the case for a newly allocated iag), the iag
2222                  * must be added to the ag free extent list, so get
2223                  * the iag at the head of the list in preparation for
2224                  * adding this iag to this list.
2225                  */
2226                 fwd = back = -1;
2227                 if (iagp->nfreeexts == cpu_to_le32(EXTSPERIAG)) {
2228                         if ((fwd = imap->im_agctl[agno].extfree) >= 0) {
2229                                 if ((rc = diIAGRead(imap, fwd, &amp)))
2230                                         goto error_out;
2231                                 aiagp = (struct iag *) amp->data;
2232                         }
2233                 }
2234         }
2235
2236         /* check if the iag has no free inodes.  if so, the iag
2237          * will have to be added to the ag free inode list, so get
2238          * the iag at the head of the list in preparation for
2239          * adding this iag to this list.  in doing this, we must
2240          * check if we already have the iag at the head of
2241          * the list in hand.
2242          */
2243         if (iagp->nfreeinos == 0) {
2244                 freei = imap->im_agctl[agno].inofree;
2245
2246                 if (freei >= 0) {
2247                         if (freei == fwd) {
2248                                 ciagp = aiagp;
2249                         } else if (freei == back) {
2250                                 ciagp = biagp;
2251                         } else {
2252                                 if ((rc = diIAGRead(imap, freei, &cmp)))
2253                                         goto error_out;
2254                                 ciagp = (struct iag *) cmp->data;
2255                         }
2256                         if (ciagp == NULL) {
2257                                 jfs_error(imap->im_ipimap->i_sb,
2258                                           "ciagp == NULL\n");
2259                                 rc = -EIO;
2260                                 goto error_out;
2261                         }
2262                 }
2263         }
2264
2265         /* allocate disk space for the inode extent.
2266          */
2267         if ((extno == 0) || (addressPXD(&iagp->inoext[extno - 1]) == 0))
2268                 hint = ((s64) agno << sbi->bmap->db_agl2size) - 1;
2269         else
2270                 hint = addressPXD(&iagp->inoext[extno - 1]) +
2271                     lengthPXD(&iagp->inoext[extno - 1]) - 1;
2272
2273         if ((rc = dbAlloc(ipimap, hint, (s64) imap->im_nbperiext, &blkno)))
2274                 goto error_out;
2275
2276         /* compute the inode number of the first inode within the
2277          * extent.
2278          */
2279         ino = (iagno << L2INOSPERIAG) + (extno << L2INOSPEREXT);
2280
2281         /* initialize the inodes within the newly allocated extent a
2282          * page at a time.
2283          */
2284         for (i = 0; i < imap->im_nbperiext; i += sbi->nbperpage) {
2285                 /* get a buffer for this page of disk inodes.
2286                  */
2287                 dmp = get_metapage(ipimap, blkno + i, PSIZE, 1);
2288                 if (dmp == NULL) {
2289                         rc = -EIO;
2290                         goto error_out;
2291                 }
2292                 dp = (struct dinode *) dmp->data;
2293
2294                 /* initialize the inode number, mode, link count and
2295                  * inode extent address.
2296                  */
2297                 for (j = 0; j < INOSPERPAGE; j++, dp++, ino++) {
2298                         dp->di_inostamp = cpu_to_le32(sbi->inostamp);
2299                         dp->di_number = cpu_to_le32(ino);
2300                         dp->di_fileset = cpu_to_le32(FILESYSTEM_I);
2301                         dp->di_mode = 0;
2302                         dp->di_nlink = 0;
2303                         PXDaddress(&(dp->di_ixpxd), blkno);
2304                         PXDlength(&(dp->di_ixpxd), imap->im_nbperiext);
2305                 }
2306                 write_metapage(dmp);
2307         }
2308
2309         /* if this is the last free extent within the iag, remove the
2310          * iag from the ag free extent list.
2311          */
2312         if (iagp->nfreeexts == cpu_to_le32(1)) {
2313                 if (fwd >= 0)
2314                         aiagp->extfreeback = iagp->extfreeback;
2315
2316                 if (back >= 0)
2317                         biagp->extfreefwd = iagp->extfreefwd;
2318                 else
2319                         imap->im_agctl[agno].extfree =
2320                             le32_to_cpu(iagp->extfreefwd);
2321
2322                 iagp->extfreefwd = iagp->extfreeback = cpu_to_le32(-1);
2323         } else {
2324                 /* if the iag has all free extents (newly allocated iag),
2325                  * add the iag to the ag free extent list.
2326                  */
2327                 if (iagp->nfreeexts == cpu_to_le32(EXTSPERIAG)) {
2328                         if (fwd >= 0)
2329                                 aiagp->extfreeback = cpu_to_le32(iagno);
2330
2331                         iagp->extfreefwd = cpu_to_le32(fwd);
2332                         iagp->extfreeback = cpu_to_le32(-1);
2333                         imap->im_agctl[agno].extfree = iagno;
2334                 }
2335         }
2336
2337         /* if the iag has no free inodes, add the iag to the
2338          * ag free inode list.
2339          */
2340         if (iagp->nfreeinos == 0) {
2341                 if (freei >= 0)
2342                         ciagp->inofreeback = cpu_to_le32(iagno);
2343
2344                 iagp->inofreefwd =
2345                     cpu_to_le32(imap->im_agctl[agno].inofree);
2346                 iagp->inofreeback = cpu_to_le32(-1);
2347                 imap->im_agctl[agno].inofree = iagno;
2348         }
2349
2350         /* initialize the extent descriptor of the extent. */
2351         PXDlength(&iagp->inoext[extno], imap->im_nbperiext);
2352         PXDaddress(&iagp->inoext[extno], blkno);
2353
2354         /* initialize the working and persistent map of the extent.
2355          * the working map will be initialized such that
2356          * it indicates the first inode of the extent is allocated.
2357          */
2358         iagp->wmap[extno] = cpu_to_le32(HIGHORDER);
2359         iagp->pmap[extno] = 0;
2360
2361         /* update the free inode and free extent summary maps
2362          * for the extent to indicate the extent has free inodes
2363          * and no longer represents a free extent.
2364          */
2365         sword = extno >> L2EXTSPERSUM;
2366         mask = HIGHORDER >> (extno & (EXTSPERSUM - 1));
2367         iagp->extsmap[sword] |= cpu_to_le32(mask);
2368         iagp->inosmap[sword] &= cpu_to_le32(~mask);
2369
2370         /* update the free inode and free extent counts for the
2371          * iag.
2372          */
2373         le32_add_cpu(&iagp->nfreeinos, (INOSPEREXT - 1));
2374         le32_add_cpu(&iagp->nfreeexts, -1);
2375
2376         /* update the free and backed inode counts for the ag.
2377          */
2378         imap->im_agctl[agno].numfree += (INOSPEREXT - 1);
2379         imap->im_agctl[agno].numinos += INOSPEREXT;
2380
2381         /* update the free and backed inode counts for the inode map.
2382          */
2383         atomic_add(INOSPEREXT - 1, &imap->im_numfree);
2384         atomic_add(INOSPEREXT, &imap->im_numinos);
2385
2386         /* write the iags.
2387          */
2388         if (amp)
2389                 write_metapage(amp);
2390         if (bmp)
2391                 write_metapage(bmp);
2392         if (cmp)
2393                 write_metapage(cmp);
2394
2395         return (0);
2396
2397       error_out:
2398
2399         /* release the iags.
2400          */
2401         if (amp)
2402                 release_metapage(amp);
2403         if (bmp)
2404                 release_metapage(bmp);
2405         if (cmp)
2406                 release_metapage(cmp);
2407
2408         return (rc);
2409 }
2410
2411
2412 /*
2413  * NAME:        diNewIAG(imap,iagnop,agno)
2414  *
2415  * FUNCTION:    allocate a new iag for an allocation group.
2416  *
2417  *              first tries to allocate the iag from the inode map
2418  *              iagfree list:
2419  *              if the list has free iags, the head of the list is removed
2420  *              and returned to satisfy the request.
2421  *              if the inode map's iag free list is empty, the inode map
2422  *              is extended to hold a new iag. this new iag is initialized
2423  *              and returned to satisfy the request.
2424  *
2425  * PARAMETERS:
2426  *      imap    - pointer to inode map control structure.
2427  *      iagnop  - pointer to an iag number set with the number of the
2428  *                newly allocated iag upon successful return.
2429  *      agno    - allocation group number.
2430  *      bpp     - Buffer pointer to be filled in with new IAG's buffer
2431  *
2432  * RETURN VALUES:
2433  *      0       - success.
2434  *      -ENOSPC - insufficient disk resources.
2435  *      -EIO    - i/o error.
2436  *
2437  * serialization:
2438  *      AG lock held on entry/exit;
2439  *      write lock on the map is held inside;
2440  *      read lock on the map is held on successful completion;
2441  *
2442  * note: new iag transaction:
2443  * . synchronously write iag;
2444  * . write log of xtree and inode of imap;
2445  * . commit;
2446  * . synchronous write of xtree (right to left, bottom to top);
2447  * . at start of logredo(): init in-memory imap with one additional iag page;
2448  * . at end of logredo(): re-read imap inode to determine
2449  *   new imap size;
2450  */
2451 static int
2452 diNewIAG(struct inomap * imap, int *iagnop, int agno, struct metapage ** mpp)
2453 {
2454         int rc;
2455         int iagno, i, xlen;
2456         struct inode *ipimap;
2457         struct super_block *sb;
2458         struct jfs_sb_info *sbi;
2459         struct metapage *mp;
2460         struct iag *iagp;
2461         s64 xaddr = 0;
2462         s64 blkno;
2463         tid_t tid;
2464         struct inode *iplist[1];
2465
2466         /* pick up pointers to the inode map and mount inodes */
2467         ipimap = imap->im_ipimap;
2468         sb = ipimap->i_sb;
2469         sbi = JFS_SBI(sb);
2470
2471         /* acquire the free iag lock */
2472         IAGFREE_LOCK(imap);
2473
2474         /* if there are any iags on the inode map free iag list,
2475          * allocate the iag from the head of the list.
2476          */
2477         if (imap->im_freeiag >= 0) {
2478                 /* pick up the iag number at the head of the list */
2479                 iagno = imap->im_freeiag;
2480
2481                 /* determine the logical block number of the iag */
2482                 blkno = IAGTOLBLK(iagno, sbi->l2nbperpage);
2483         } else {
2484                 /* no free iags. the inode map will have to be extented
2485                  * to include a new iag.
2486                  */
2487
2488                 /* acquire inode map lock */
2489                 IWRITE_LOCK(ipimap, RDWRLOCK_IMAP);
2490
2491                 if (ipimap->i_size >> L2PSIZE != imap->im_nextiag + 1) {
2492                         IWRITE_UNLOCK(ipimap);
2493                         IAGFREE_UNLOCK(imap);
2494                         jfs_error(imap->im_ipimap->i_sb,
2495                                   "ipimap->i_size is wrong\n");
2496                         return -EIO;
2497                 }
2498
2499
2500                 /* get the next available iag number */
2501                 iagno = imap->im_nextiag;
2502
2503                 /* make sure that we have not exceeded the maximum inode
2504                  * number limit.
2505                  */
2506                 if (iagno > (MAXIAGS - 1)) {
2507                         /* release the inode map lock */
2508                         IWRITE_UNLOCK(ipimap);
2509
2510                         rc = -ENOSPC;
2511                         goto out;
2512                 }
2513
2514                 /*
2515                  * synchronously append new iag page.
2516                  */
2517                 /* determine the logical address of iag page to append */
2518                 blkno = IAGTOLBLK(iagno, sbi->l2nbperpage);
2519
2520                 /* Allocate extent for new iag page */
2521                 xlen = sbi->nbperpage;
2522                 if ((rc = dbAlloc(ipimap, 0, (s64) xlen, &xaddr))) {
2523                         /* release the inode map lock */
2524                         IWRITE_UNLOCK(ipimap);
2525
2526                         goto out;
2527                 }
2528
2529                 /*
2530                  * start transaction of update of the inode map
2531                  * addressing structure pointing to the new iag page;
2532                  */
2533                 tid = txBegin(sb, COMMIT_FORCE);
2534                 mutex_lock(&JFS_IP(ipimap)->commit_mutex);
2535
2536                 /* update the inode map addressing structure to point to it */
2537                 if ((rc =
2538                      xtInsert(tid, ipimap, 0, blkno, xlen, &xaddr, 0))) {
2539                         txEnd(tid);
2540                         mutex_unlock(&JFS_IP(ipimap)->commit_mutex);
2541                         /* Free the blocks allocated for the iag since it was
2542                          * not successfully added to the inode map
2543                          */
2544                         dbFree(ipimap, xaddr, (s64) xlen);
2545
2546                         /* release the inode map lock */
2547                         IWRITE_UNLOCK(ipimap);
2548
2549                         goto out;
2550                 }
2551
2552                 /* update the inode map's inode to reflect the extension */
2553                 ipimap->i_size += PSIZE;
2554                 inode_add_bytes(ipimap, PSIZE);
2555
2556                 /* assign a buffer for the page */
2557                 mp = get_metapage(ipimap, blkno, PSIZE, 0);
2558                 if (!mp) {
2559                         /*
2560                          * This is very unlikely since we just created the
2561                          * extent, but let's try to handle it correctly
2562                          */
2563                         xtTruncate(tid, ipimap, ipimap->i_size - PSIZE,
2564                                    COMMIT_PWMAP);
2565
2566                         txAbort(tid, 0);
2567                         txEnd(tid);
2568                         mutex_unlock(&JFS_IP(ipimap)->commit_mutex);
2569
2570                         /* release the inode map lock */
2571                         IWRITE_UNLOCK(ipimap);
2572
2573                         rc = -EIO;
2574                         goto out;
2575                 }
2576                 iagp = (struct iag *) mp->data;
2577
2578                 /* init the iag */
2579                 memset(iagp, 0, sizeof(struct iag));
2580                 iagp->iagnum = cpu_to_le32(iagno);
2581                 iagp->inofreefwd = iagp->inofreeback = cpu_to_le32(-1);
2582                 iagp->extfreefwd = iagp->extfreeback = cpu_to_le32(-1);
2583                 iagp->iagfree = cpu_to_le32(-1);
2584                 iagp->nfreeinos = 0;
2585                 iagp->nfreeexts = cpu_to_le32(EXTSPERIAG);
2586
2587                 /* initialize the free inode summary map (free extent
2588                  * summary map initialization handled by bzero).
2589                  */
2590                 for (i = 0; i < SMAPSZ; i++)
2591                         iagp->inosmap[i] = cpu_to_le32(ONES);
2592
2593                 /*
2594                  * Write and sync the metapage
2595                  */
2596                 flush_metapage(mp);
2597
2598                 /*
2599                  * txCommit(COMMIT_FORCE) will synchronously write address
2600                  * index pages and inode after commit in careful update order
2601                  * of address index pages (right to left, bottom up);
2602                  */
2603                 iplist[0] = ipimap;
2604                 rc = txCommit(tid, 1, &iplist[0], COMMIT_FORCE);
2605
2606                 txEnd(tid);
2607                 mutex_unlock(&JFS_IP(ipimap)->commit_mutex);
2608
2609                 duplicateIXtree(sb, blkno, xlen, &xaddr);
2610
2611                 /* update the next available iag number */
2612                 imap->im_nextiag += 1;
2613
2614                 /* Add the iag to the iag free list so we don't lose the iag
2615                  * if a failure happens now.
2616                  */
2617                 imap->im_freeiag = iagno;
2618
2619                 /* Until we have logredo working, we want the imap inode &
2620                  * control page to be up to date.
2621                  */
2622                 diSync(ipimap);
2623
2624                 /* release the inode map lock */
2625                 IWRITE_UNLOCK(ipimap);
2626         }
2627
2628         /* obtain read lock on map */
2629         IREAD_LOCK(ipimap, RDWRLOCK_IMAP);
2630
2631         /* read the iag */
2632         if ((rc = diIAGRead(imap, iagno, &mp))) {
2633                 IREAD_UNLOCK(ipimap);
2634                 rc = -EIO;
2635                 goto out;
2636         }
2637         iagp = (struct iag *) mp->data;
2638
2639         /* remove the iag from the iag free list */
2640         imap->im_freeiag = le32_to_cpu(iagp->iagfree);
2641         iagp->iagfree = cpu_to_le32(-1);
2642
2643         /* set the return iag number and buffer pointer */
2644         *iagnop = iagno;
2645         *mpp = mp;
2646
2647       out:
2648         /* release the iag free lock */
2649         IAGFREE_UNLOCK(imap);
2650
2651         return (rc);
2652 }
2653
2654 /*
2655  * NAME:        diIAGRead()
2656  *
2657  * FUNCTION:    get the buffer for the specified iag within a fileset
2658  *              or aggregate inode map.
2659  *
2660  * PARAMETERS:
2661  *      imap    - pointer to inode map control structure.
2662  *      iagno   - iag number.
2663  *      bpp     - point to buffer pointer to be filled in on successful
2664  *                exit.
2665  *
2666  * SERIALIZATION:
2667  *      must have read lock on imap inode
2668  *      (When called by diExtendFS, the filesystem is quiesced, therefore
2669  *       the read lock is unnecessary.)
2670  *
2671  * RETURN VALUES:
2672  *      0       - success.
2673  *      -EIO    - i/o error.
2674  */
2675 static int diIAGRead(struct inomap * imap, int iagno, struct metapage ** mpp)
2676 {
2677         struct inode *ipimap = imap->im_ipimap;
2678         s64 blkno;
2679
2680         /* compute the logical block number of the iag. */
2681         blkno = IAGTOLBLK(iagno, JFS_SBI(ipimap->i_sb)->l2nbperpage);
2682
2683         /* read the iag. */
2684         *mpp = read_metapage(ipimap, blkno, PSIZE, 0);
2685         if (*mpp == NULL) {
2686                 return -EIO;
2687         }
2688
2689         return (0);
2690 }
2691
2692 /*
2693  * NAME:        diFindFree()
2694  *
2695  * FUNCTION:    find the first free bit in a word starting at
2696  *              the specified bit position.
2697  *
2698  * PARAMETERS:
2699  *      word    - word to be examined.
2700  *      start   - starting bit position.
2701  *
2702  * RETURN VALUES:
2703  *      bit position of first free bit in the word or 32 if
2704  *      no free bits were found.
2705  */
2706 static int diFindFree(u32 word, int start)
2707 {
2708         int bitno;
2709         assert(start < 32);
2710         /* scan the word for the first free bit. */
2711         for (word <<= start, bitno = start; bitno < 32;
2712              bitno++, word <<= 1) {
2713                 if ((word & HIGHORDER) == 0)
2714                         break;
2715         }
2716         return (bitno);
2717 }
2718
2719 /*
2720  * NAME:        diUpdatePMap()
2721  *
2722  * FUNCTION: Update the persistent map in an IAG for the allocation or
2723  *      freeing of the specified inode.
2724  *
2725  * PRE CONDITIONS: Working map has already been updated for allocate.
2726  *
2727  * PARAMETERS:
2728  *      ipimap  - Incore inode map inode
2729  *      inum    - Number of inode to mark in permanent map
2730  *      is_free - If 'true' indicates inode should be marked freed, otherwise
2731  *                indicates inode should be marked allocated.
2732  *
2733  * RETURN VALUES:
2734  *              0 for success
2735  */
2736 int
2737 diUpdatePMap(struct inode *ipimap,
2738              unsigned long inum, bool is_free, struct tblock * tblk)
2739 {
2740         int rc;
2741         struct iag *iagp;
2742         struct metapage *mp;
2743         int iagno, ino, extno, bitno;
2744         struct inomap *imap;
2745         u32 mask;
2746         struct jfs_log *log;
2747         int lsn, difft, diffp;
2748         unsigned long flags;
2749
2750         imap = JFS_IP(ipimap)->i_imap;
2751         /* get the iag number containing the inode */
2752         iagno = INOTOIAG(inum);
2753         /* make sure that the iag is contained within the map */
2754         if (iagno >= imap->im_nextiag) {
2755                 jfs_error(ipimap->i_sb, "the iag is outside the map\n");
2756                 return -EIO;
2757         }
2758         /* read the iag */
2759         IREAD_LOCK(ipimap, RDWRLOCK_IMAP);
2760         rc = diIAGRead(imap, iagno, &mp);
2761         IREAD_UNLOCK(ipimap);
2762         if (rc)
2763                 return (rc);
2764         metapage_wait_for_io(mp);
2765         iagp = (struct iag *) mp->data;
2766         /* get the inode number and extent number of the inode within
2767          * the iag and the inode number within the extent.
2768          */
2769         ino = inum & (INOSPERIAG - 1);
2770         extno = ino >> L2INOSPEREXT;
2771         bitno = ino & (INOSPEREXT - 1);
2772         mask = HIGHORDER >> bitno;
2773         /*
2774          * mark the inode free in persistent map:
2775          */
2776         if (is_free) {
2777                 /* The inode should have been allocated both in working
2778                  * map and in persistent map;
2779                  * the inode will be freed from working map at the release
2780                  * of last reference release;
2781                  */
2782                 if (!(le32_to_cpu(iagp->wmap[extno]) & mask)) {
2783                         jfs_error(ipimap->i_sb,
2784                                   "inode %ld not marked as allocated in wmap!\n",
2785                                   inum);
2786                 }
2787                 if (!(le32_to_cpu(iagp->pmap[extno]) & mask)) {
2788                         jfs_error(ipimap->i_sb,
2789                                   "inode %ld not marked as allocated in pmap!\n",
2790                                   inum);
2791                 }
2792                 /* update the bitmap for the extent of the freed inode */
2793                 iagp->pmap[extno] &= cpu_to_le32(~mask);
2794         }
2795         /*
2796          * mark the inode allocated in persistent map:
2797          */
2798         else {
2799                 /* The inode should be already allocated in the working map
2800                  * and should be free in persistent map;
2801                  */
2802                 if (!(le32_to_cpu(iagp->wmap[extno]) & mask)) {
2803                         release_metapage(mp);
2804                         jfs_error(ipimap->i_sb,
2805                                   "the inode is not allocated in the working map\n");
2806                         return -EIO;
2807                 }
2808                 if ((le32_to_cpu(iagp->pmap[extno]) & mask) != 0) {
2809                         release_metapage(mp);
2810                         jfs_error(ipimap->i_sb,
2811                                   "the inode is not free in the persistent map\n");
2812                         return -EIO;
2813                 }
2814                 /* update the bitmap for the extent of the allocated inode */
2815                 iagp->pmap[extno] |= cpu_to_le32(mask);
2816         }
2817         /*
2818          * update iag lsn
2819          */
2820         lsn = tblk->lsn;
2821         log = JFS_SBI(tblk->sb)->log;
2822         LOGSYNC_LOCK(log, flags);
2823         if (mp->lsn != 0) {
2824                 /* inherit older/smaller lsn */
2825                 logdiff(difft, lsn, log);
2826                 logdiff(diffp, mp->lsn, log);
2827                 if (difft < diffp) {
2828                         mp->lsn = lsn;
2829                         /* move mp after tblock in logsync list */
2830                         list_move(&mp->synclist, &tblk->synclist);
2831                 }
2832                 /* inherit younger/larger clsn */
2833                 assert(mp->clsn);
2834                 logdiff(difft, tblk->clsn, log);
2835                 logdiff(diffp, mp->clsn, log);
2836                 if (difft > diffp)
2837                         mp->clsn = tblk->clsn;
2838         } else {
2839                 mp->log = log;
2840                 mp->lsn = lsn;
2841                 /* insert mp after tblock in logsync list */
2842                 log->count++;
2843                 list_add(&mp->synclist, &tblk->synclist);
2844                 mp->clsn = tblk->clsn;
2845         }
2846         LOGSYNC_UNLOCK(log, flags);
2847         write_metapage(mp);
2848         return (0);
2849 }
2850
2851 /*
2852  *      diExtendFS()
2853  *
2854  * function: update imap for extendfs();
2855  *
2856  * note: AG size has been increased s.t. each k old contiguous AGs are
2857  * coalesced into a new AG;
2858  */
2859 int diExtendFS(struct inode *ipimap, struct inode *ipbmap)
2860 {
2861         int rc, rcx = 0;
2862         struct inomap *imap = JFS_IP(ipimap)->i_imap;
2863         struct iag *iagp = NULL, *hiagp = NULL;
2864         struct bmap *mp = JFS_SBI(ipbmap->i_sb)->bmap;
2865         struct metapage *bp, *hbp;
2866         int i, n, head;
2867         int numinos, xnuminos = 0, xnumfree = 0;
2868         s64 agstart;
2869
2870         jfs_info("diExtendFS: nextiag:%d numinos:%d numfree:%d",
2871                    imap->im_nextiag, atomic_read(&imap->im_numinos),
2872                    atomic_read(&imap->im_numfree));
2873
2874         /*
2875          *      reconstruct imap
2876          *
2877          * coalesce contiguous k (newAGSize/oldAGSize) AGs;
2878          * i.e., (AGi, ..., AGj) where i = k*n and j = k*(n+1) - 1 to AGn;
2879          * note: new AG size = old AG size * (2**x).
2880          */
2881
2882         /* init per AG control information im_agctl[] */
2883         for (i = 0; i < MAXAG; i++) {
2884                 imap->im_agctl[i].inofree = -1;
2885                 imap->im_agctl[i].extfree = -1;
2886                 imap->im_agctl[i].numinos = 0;  /* number of backed inodes */
2887                 imap->im_agctl[i].numfree = 0;  /* number of free backed inodes */
2888         }
2889
2890         /*
2891          *      process each iag page of the map.
2892          *
2893          * rebuild AG Free Inode List, AG Free Inode Extent List;
2894          */
2895         for (i = 0; i < imap->im_nextiag; i++) {
2896                 if ((rc = diIAGRead(imap, i, &bp))) {
2897                         rcx = rc;
2898                         continue;
2899                 }
2900                 iagp = (struct iag *) bp->data;
2901                 if (le32_to_cpu(iagp->iagnum) != i) {
2902                         release_metapage(bp);
2903                         jfs_error(ipimap->i_sb, "unexpected value of iagnum\n");
2904                         return -EIO;
2905                 }
2906
2907                 /* leave free iag in the free iag list */
2908                 if (iagp->nfreeexts == cpu_to_le32(EXTSPERIAG)) {
2909                         release_metapage(bp);
2910                         continue;
2911                 }
2912
2913                 agstart = le64_to_cpu(iagp->agstart);
2914                 n = agstart >> mp->db_agl2size;
2915                 iagp->agstart = cpu_to_le64((s64)n << mp->db_agl2size);
2916
2917                 /* compute backed inodes */
2918                 numinos = (EXTSPERIAG - le32_to_cpu(iagp->nfreeexts))
2919                     << L2INOSPEREXT;
2920                 if (numinos > 0) {
2921                         /* merge AG backed inodes */
2922                         imap->im_agctl[n].numinos += numinos;
2923                         xnuminos += numinos;
2924                 }
2925
2926                 /* if any backed free inodes, insert at AG free inode list */
2927                 if ((int) le32_to_cpu(iagp->nfreeinos) > 0) {
2928                         if ((head = imap->im_agctl[n].inofree) == -1) {
2929                                 iagp->inofreefwd = cpu_to_le32(-1);
2930                                 iagp->inofreeback = cpu_to_le32(-1);
2931                         } else {
2932                                 if ((rc = diIAGRead(imap, head, &hbp))) {
2933                                         rcx = rc;
2934                                         goto nextiag;
2935                                 }
2936                                 hiagp = (struct iag *) hbp->data;
2937                                 hiagp->inofreeback = iagp->iagnum;
2938                                 iagp->inofreefwd = cpu_to_le32(head);
2939                                 iagp->inofreeback = cpu_to_le32(-1);
2940                                 write_metapage(hbp);
2941                         }
2942
2943                         imap->im_agctl[n].inofree =
2944                             le32_to_cpu(iagp->iagnum);
2945
2946                         /* merge AG backed free inodes */
2947                         imap->im_agctl[n].numfree +=
2948                             le32_to_cpu(iagp->nfreeinos);
2949                         xnumfree += le32_to_cpu(iagp->nfreeinos);
2950                 }
2951
2952                 /* if any free extents, insert at AG free extent list */
2953                 if (le32_to_cpu(iagp->nfreeexts) > 0) {
2954                         if ((head = imap->im_agctl[n].extfree) == -1) {
2955                                 iagp->extfreefwd = cpu_to_le32(-1);
2956                                 iagp->extfreeback = cpu_to_le32(-1);
2957                         } else {
2958                                 if ((rc = diIAGRead(imap, head, &hbp))) {
2959                                         rcx = rc;
2960                                         goto nextiag;
2961                                 }
2962                                 hiagp = (struct iag *) hbp->data;
2963                                 hiagp->extfreeback = iagp->iagnum;
2964                                 iagp->extfreefwd = cpu_to_le32(head);
2965                                 iagp->extfreeback = cpu_to_le32(-1);
2966                                 write_metapage(hbp);
2967                         }
2968
2969                         imap->im_agctl[n].extfree =
2970                             le32_to_cpu(iagp->iagnum);
2971                 }
2972
2973               nextiag:
2974                 write_metapage(bp);
2975         }
2976
2977         if (xnuminos != atomic_read(&imap->im_numinos) ||
2978             xnumfree != atomic_read(&imap->im_numfree)) {
2979                 jfs_error(ipimap->i_sb, "numinos or numfree incorrect\n");
2980                 return -EIO;
2981         }
2982
2983         return rcx;
2984 }
2985
2986
2987 /*
2988  *      duplicateIXtree()
2989  *
2990  * serialization: IWRITE_LOCK held on entry/exit
2991  *
2992  * note: shadow page with regular inode (rel.2);
2993  */
2994 static void duplicateIXtree(struct super_block *sb, s64 blkno,
2995                             int xlen, s64 *xaddr)
2996 {
2997         struct jfs_superblock *j_sb;
2998         struct buffer_head *bh;
2999         struct inode *ip;
3000         tid_t tid;
3001
3002         /* if AIT2 ipmap2 is bad, do not try to update it */
3003         if (JFS_SBI(sb)->mntflag & JFS_BAD_SAIT)        /* s_flag */
3004                 return;
3005         ip = diReadSpecial(sb, FILESYSTEM_I, 1);
3006         if (ip == NULL) {
3007                 JFS_SBI(sb)->mntflag |= JFS_BAD_SAIT;
3008                 if (readSuper(sb, &bh))
3009                         return;
3010                 j_sb = (struct jfs_superblock *)bh->b_data;
3011                 j_sb->s_flag |= cpu_to_le32(JFS_BAD_SAIT);
3012
3013                 mark_buffer_dirty(bh);
3014                 sync_dirty_buffer(bh);
3015                 brelse(bh);
3016                 return;
3017         }
3018
3019         /* start transaction */
3020         tid = txBegin(sb, COMMIT_FORCE);
3021         /* update the inode map addressing structure to point to it */
3022         if (xtInsert(tid, ip, 0, blkno, xlen, xaddr, 0)) {
3023                 JFS_SBI(sb)->mntflag |= JFS_BAD_SAIT;
3024                 txAbort(tid, 1);
3025                 goto cleanup;
3026
3027         }
3028         /* update the inode map's inode to reflect the extension */
3029         ip->i_size += PSIZE;
3030         inode_add_bytes(ip, PSIZE);
3031         txCommit(tid, 1, &ip, COMMIT_FORCE);
3032       cleanup:
3033         txEnd(tid);
3034         diFreeSpecial(ip);
3035 }
3036
3037 /*
3038  * NAME:        copy_from_dinode()
3039  *
3040  * FUNCTION:    Copies inode info from disk inode to in-memory inode
3041  *
3042  * RETURN VALUES:
3043  *      0       - success
3044  *      -ENOMEM - insufficient memory
3045  */
3046 static int copy_from_dinode(struct dinode * dip, struct inode *ip)
3047 {
3048         struct jfs_inode_info *jfs_ip = JFS_IP(ip);
3049         struct jfs_sb_info *sbi = JFS_SBI(ip->i_sb);
3050
3051         jfs_ip->fileset = le32_to_cpu(dip->di_fileset);
3052         jfs_ip->mode2 = le32_to_cpu(dip->di_mode);
3053         jfs_set_inode_flags(ip);
3054
3055         ip->i_mode = le32_to_cpu(dip->di_mode) & 0xffff;
3056         if (sbi->umask != -1) {
3057                 ip->i_mode = (ip->i_mode & ~0777) | (0777 & ~sbi->umask);
3058                 /* For directories, add x permission if r is allowed by umask */
3059                 if (S_ISDIR(ip->i_mode)) {
3060                         if (ip->i_mode & 0400)
3061                                 ip->i_mode |= 0100;
3062                         if (ip->i_mode & 0040)
3063                                 ip->i_mode |= 0010;
3064                         if (ip->i_mode & 0004)
3065                                 ip->i_mode |= 0001;
3066                 }
3067         }
3068         set_nlink(ip, le32_to_cpu(dip->di_nlink));
3069
3070         jfs_ip->saved_uid = make_kuid(&init_user_ns, le32_to_cpu(dip->di_uid));
3071         if (!uid_valid(sbi->uid))
3072                 ip->i_uid = jfs_ip->saved_uid;
3073         else {
3074                 ip->i_uid = sbi->uid;
3075         }
3076
3077         jfs_ip->saved_gid = make_kgid(&init_user_ns, le32_to_cpu(dip->di_gid));
3078         if (!gid_valid(sbi->gid))
3079                 ip->i_gid = jfs_ip->saved_gid;
3080         else {
3081                 ip->i_gid = sbi->gid;
3082         }
3083
3084         ip->i_size = le64_to_cpu(dip->di_size);
3085         ip->i_atime.tv_sec = le32_to_cpu(dip->di_atime.tv_sec);
3086         ip->i_atime.tv_nsec = le32_to_cpu(dip->di_atime.tv_nsec);
3087         ip->i_mtime.tv_sec = le32_to_cpu(dip->di_mtime.tv_sec);
3088         ip->i_mtime.tv_nsec = le32_to_cpu(dip->di_mtime.tv_nsec);
3089         ip->i_ctime.tv_sec = le32_to_cpu(dip->di_ctime.tv_sec);
3090         ip->i_ctime.tv_nsec = le32_to_cpu(dip->di_ctime.tv_nsec);
3091         ip->i_blocks = LBLK2PBLK(ip->i_sb, le64_to_cpu(dip->di_nblocks));
3092         ip->i_generation = le32_to_cpu(dip->di_gen);
3093
3094         jfs_ip->ixpxd = dip->di_ixpxd;  /* in-memory pxd's are little-endian */
3095         jfs_ip->acl = dip->di_acl;      /* as are dxd's */
3096         jfs_ip->ea = dip->di_ea;
3097         jfs_ip->next_index = le32_to_cpu(dip->di_next_index);
3098         jfs_ip->otime = le32_to_cpu(dip->di_otime.tv_sec);
3099         jfs_ip->acltype = le32_to_cpu(dip->di_acltype);
3100
3101         if (S_ISCHR(ip->i_mode) || S_ISBLK(ip->i_mode)) {
3102                 jfs_ip->dev = le32_to_cpu(dip->di_rdev);
3103                 ip->i_rdev = new_decode_dev(jfs_ip->dev);
3104         }
3105
3106         if (S_ISDIR(ip->i_mode)) {
3107                 memcpy(&jfs_ip->i_dirtable, &dip->di_dirtable, 384);
3108         } else if (S_ISREG(ip->i_mode) || S_ISLNK(ip->i_mode)) {
3109                 memcpy(&jfs_ip->i_xtroot, &dip->di_xtroot, 288);
3110         } else
3111                 memcpy(&jfs_ip->i_inline_ea, &dip->di_inlineea, 128);
3112
3113         /* Zero the in-memory-only stuff */
3114         jfs_ip->cflag = 0;
3115         jfs_ip->btindex = 0;
3116         jfs_ip->btorder = 0;
3117         jfs_ip->bxflag = 0;
3118         jfs_ip->blid = 0;
3119         jfs_ip->atlhead = 0;
3120         jfs_ip->atltail = 0;
3121         jfs_ip->xtlid = 0;
3122         return (0);
3123 }
3124
3125 /*
3126  * NAME:        copy_to_dinode()
3127  *
3128  * FUNCTION:    Copies inode info from in-memory inode to disk inode
3129  */
3130 static void copy_to_dinode(struct dinode * dip, struct inode *ip)
3131 {
3132         struct jfs_inode_info *jfs_ip = JFS_IP(ip);
3133         struct jfs_sb_info *sbi = JFS_SBI(ip->i_sb);
3134
3135         dip->di_fileset = cpu_to_le32(jfs_ip->fileset);
3136         dip->di_inostamp = cpu_to_le32(sbi->inostamp);
3137         dip->di_number = cpu_to_le32(ip->i_ino);
3138         dip->di_gen = cpu_to_le32(ip->i_generation);
3139         dip->di_size = cpu_to_le64(ip->i_size);
3140         dip->di_nblocks = cpu_to_le64(PBLK2LBLK(ip->i_sb, ip->i_blocks));
3141         dip->di_nlink = cpu_to_le32(ip->i_nlink);
3142         if (!uid_valid(sbi->uid))
3143                 dip->di_uid = cpu_to_le32(i_uid_read(ip));
3144         else
3145                 dip->di_uid =cpu_to_le32(from_kuid(&init_user_ns,
3146                                                    jfs_ip->saved_uid));
3147         if (!gid_valid(sbi->gid))
3148                 dip->di_gid = cpu_to_le32(i_gid_read(ip));
3149         else
3150                 dip->di_gid = cpu_to_le32(from_kgid(&init_user_ns,
3151                                                     jfs_ip->saved_gid));
3152         /*
3153          * mode2 is only needed for storing the higher order bits.
3154          * Trust i_mode for the lower order ones
3155          */
3156         if (sbi->umask == -1)
3157                 dip->di_mode = cpu_to_le32((jfs_ip->mode2 & 0xffff0000) |
3158                                            ip->i_mode);
3159         else /* Leave the original permissions alone */
3160                 dip->di_mode = cpu_to_le32(jfs_ip->mode2);
3161
3162         dip->di_atime.tv_sec = cpu_to_le32(ip->i_atime.tv_sec);
3163         dip->di_atime.tv_nsec = cpu_to_le32(ip->i_atime.tv_nsec);
3164         dip->di_ctime.tv_sec = cpu_to_le32(ip->i_ctime.tv_sec);
3165         dip->di_ctime.tv_nsec = cpu_to_le32(ip->i_ctime.tv_nsec);
3166         dip->di_mtime.tv_sec = cpu_to_le32(ip->i_mtime.tv_sec);
3167         dip->di_mtime.tv_nsec = cpu_to_le32(ip->i_mtime.tv_nsec);
3168         dip->di_ixpxd = jfs_ip->ixpxd;  /* in-memory pxd's are little-endian */
3169         dip->di_acl = jfs_ip->acl;      /* as are dxd's */
3170         dip->di_ea = jfs_ip->ea;
3171         dip->di_next_index = cpu_to_le32(jfs_ip->next_index);
3172         dip->di_otime.tv_sec = cpu_to_le32(jfs_ip->otime);
3173         dip->di_otime.tv_nsec = 0;
3174         dip->di_acltype = cpu_to_le32(jfs_ip->acltype);
3175         if (S_ISCHR(ip->i_mode) || S_ISBLK(ip->i_mode))
3176                 dip->di_rdev = cpu_to_le32(jfs_ip->dev);
3177 }