]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/10.git/blob - sys/fs/ext2fs/ext2_alloc.c
MFC r297479, r297695:
[FreeBSD/stable/10.git] / sys / fs / ext2fs / ext2_alloc.c
1 /*-
2  *  modified for Lites 1.1
3  *
4  *  Aug 1995, Godmar Back (gback@cs.utah.edu)
5  *  University of Utah, Department of Computer Science
6  */
7 /*-
8  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1993
9  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
10  *
11  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
12  * modification, are permitted provided that the following conditions
13  * are met:
14  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
16  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
18  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
19  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
20  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
21  *    without specific prior written permission.
22  *
23  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
24  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
25  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
26  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
27  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
28  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
29  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
30  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
31  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
32  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
33  * SUCH DAMAGE.
34  *
35  *      @(#)ffs_alloc.c 8.8 (Berkeley) 2/21/94
36  * $FreeBSD$
37  */
38
39 #include <sys/param.h>
40 #include <sys/systm.h>
41 #include <sys/conf.h>
42 #include <sys/vnode.h>
43 #include <sys/stat.h>
44 #include <sys/mount.h>
45 #include <sys/sysctl.h>
46 #include <sys/syslog.h>
47 #include <sys/buf.h>
48
49 #include <fs/ext2fs/fs.h>
50 #include <fs/ext2fs/inode.h>
51 #include <fs/ext2fs/ext2_mount.h>
52 #include <fs/ext2fs/ext2fs.h>
53 #include <fs/ext2fs/ext2_extern.h>
54
55 static daddr_t  ext2_alloccg(struct inode *, int, daddr_t, int);
56 static daddr_t  ext2_clusteralloc(struct inode *, int, daddr_t, int);
57 static u_long   ext2_dirpref(struct inode *);
58 static void     ext2_fserr(struct m_ext2fs *, uid_t, char *);
59 static u_long   ext2_hashalloc(struct inode *, int, long, int,
60                                 daddr_t (*)(struct inode *, int, daddr_t, 
61                                                 int));
62 static daddr_t  ext2_nodealloccg(struct inode *, int, daddr_t, int);
63 static daddr_t  ext2_mapsearch(struct m_ext2fs *, char *, daddr_t);
64
65 /*
66  * Allocate a block in the filesystem.
67  *
68  * A preference may be optionally specified. If a preference is given
69  * the following hierarchy is used to allocate a block:
70  *   1) allocate the requested block.
71  *   2) allocate a rotationally optimal block in the same cylinder.
72  *   3) allocate a block in the same cylinder group.
73  *   4) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
74  *        available block is located.
75  * If no block preference is given the following hierarchy is used
76  * to allocate a block:
77  *   1) allocate a block in the cylinder group that contains the
78  *        inode for the file.
79  *   2) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
80  *        available block is located.
81  */
82 int
83 ext2_alloc(struct inode *ip, daddr_t lbn, e4fs_daddr_t bpref, int size,
84     struct ucred *cred, e4fs_daddr_t *bnp)
85 {
86         struct m_ext2fs *fs;
87         struct ext2mount *ump;
88         int32_t bno;
89         int cg; 
90         *bnp = 0;
91         fs = ip->i_e2fs;
92         ump = ip->i_ump;
93         mtx_assert(EXT2_MTX(ump), MA_OWNED);
94 #ifdef INVARIANTS
95         if ((u_int)size > fs->e2fs_bsize || blkoff(fs, size) != 0) {
96                 vn_printf(ip->i_devvp, "bsize = %lu, size = %d, fs = %s\n",
97                     (long unsigned int)fs->e2fs_bsize, size, fs->e2fs_fsmnt);
98                 panic("ext2_alloc: bad size");
99         }
100         if (cred == NOCRED)
101                 panic("ext2_alloc: missing credential");
102 #endif /* INVARIANTS */
103         if (size == fs->e2fs_bsize && fs->e2fs->e2fs_fbcount == 0)
104                 goto nospace;
105         if (cred->cr_uid != 0 && 
106                 fs->e2fs->e2fs_fbcount < fs->e2fs->e2fs_rbcount)
107                 goto nospace;
108         if (bpref >= fs->e2fs->e2fs_bcount)
109                 bpref = 0;
110         if (bpref == 0)
111                 cg = ino_to_cg(fs, ip->i_number);
112         else
113                 cg = dtog(fs, bpref);
114         bno = (daddr_t)ext2_hashalloc(ip, cg, bpref, fs->e2fs_bsize,
115                                       ext2_alloccg);
116         if (bno > 0) {
117                 /* set next_alloc fields as done in block_getblk */
118                 ip->i_next_alloc_block = lbn;
119                 ip->i_next_alloc_goal = bno;
120
121                 ip->i_blocks += btodb(fs->e2fs_bsize);
122                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
123                 *bnp = bno;
124                 return (0);
125         }
126 nospace:
127         EXT2_UNLOCK(ump);
128         ext2_fserr(fs, cred->cr_uid, "filesystem full");
129         uprintf("\n%s: write failed, filesystem is full\n", fs->e2fs_fsmnt);
130         return (ENOSPC);
131 }
132
133 /*
134  * Reallocate a sequence of blocks into a contiguous sequence of blocks.
135  *
136  * The vnode and an array of buffer pointers for a range of sequential
137  * logical blocks to be made contiguous is given. The allocator attempts
138  * to find a range of sequential blocks starting as close as possible to
139  * an fs_rotdelay offset from the end of the allocation for the logical
140  * block immediately preceding the current range. If successful, the
141  * physical block numbers in the buffer pointers and in the inode are
142  * changed to reflect the new allocation. If unsuccessful, the allocation
143  * is left unchanged. The success in doing the reallocation is returned.
144  * Note that the error return is not reflected back to the user. Rather
145  * the previous block allocation will be used.
146  */
147
148 static SYSCTL_NODE(_vfs, OID_AUTO, ext2fs, CTLFLAG_RW, 0, "EXT2FS filesystem");
149
150 static int doasyncfree = 1;
151 SYSCTL_INT(_vfs_ext2fs, OID_AUTO, doasyncfree, CTLFLAG_RW, &doasyncfree, 0,
152     "Use asychronous writes to update block pointers when freeing blocks");
153
154 static int doreallocblks = 1;
155 SYSCTL_INT(_vfs_ext2fs, OID_AUTO, doreallocblks, CTLFLAG_RW, &doreallocblks, 0, "");
156
157 int
158 ext2_reallocblks(struct vop_reallocblks_args *ap)
159 {
160         struct m_ext2fs *fs;
161         struct inode *ip;
162         struct vnode *vp;
163         struct buf *sbp, *ebp;
164         uint32_t *bap, *sbap, *ebap = 0;
165         struct ext2mount *ump;
166         struct cluster_save *buflist;
167         struct indir start_ap[NIADDR + 1], end_ap[NIADDR + 1], *idp;
168         e2fs_lbn_t start_lbn, end_lbn;
169         int soff;
170         e2fs_daddr_t newblk, blkno;
171         int i, len, start_lvl, end_lvl, pref, ssize;
172
173         if (doreallocblks == 0)
174                   return (ENOSPC);
175
176         vp = ap->a_vp;
177         ip = VTOI(vp);
178         fs = ip->i_e2fs;
179         ump = ip->i_ump;
180
181         if (fs->e2fs_contigsumsize <= 0)
182                 return (ENOSPC);
183
184         buflist = ap->a_buflist;
185         len = buflist->bs_nchildren;
186         start_lbn = buflist->bs_children[0]->b_lblkno;
187         end_lbn = start_lbn + len - 1;
188 #ifdef INVARIANTS
189         for (i = 1; i < len; i++)
190                 if (buflist->bs_children[i]->b_lblkno != start_lbn + i)
191                         panic("ext2_reallocblks: non-cluster");
192 #endif
193         /*
194          * If the cluster crosses the boundary for the first indirect
195          * block, leave space for the indirect block. Indirect blocks
196          * are initially laid out in a position after the last direct
197          * block. Block reallocation would usually destroy locality by
198          * moving the indirect block out of the way to make room for
199          * data blocks if we didn't compensate here. We should also do
200          * this for other indirect block boundaries, but it is only
201          * important for the first one.
202          */
203         if (start_lbn < NDADDR && end_lbn >= NDADDR)
204                 return (ENOSPC);
205         /*
206          * If the latest allocation is in a new cylinder group, assume that
207          * the filesystem has decided to move and do not force it back to
208          * the previous cylinder group.
209          */
210         if (dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[0]->b_blkno)) !=
211             dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[len - 1]->b_blkno)))
212                 return (ENOSPC);
213         if (ext2_getlbns(vp, start_lbn, start_ap, &start_lvl) ||
214             ext2_getlbns(vp, end_lbn, end_ap, &end_lvl))
215                 return (ENOSPC);
216         /*
217          * Get the starting offset and block map for the first block.
218          */
219         if (start_lvl == 0) {
220                 sbap = &ip->i_db[0];
221                 soff = start_lbn;
222         } else {
223                 idp = &start_ap[start_lvl - 1];
224                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->e2fs_bsize, NOCRED, &sbp)) {
225                         brelse(sbp);
226                         return (ENOSPC);
227                 }
228                 sbap = (u_int *)sbp->b_data;
229                 soff = idp->in_off;
230         }
231         /*
232          * If the block range spans two block maps, get the second map.
233          */
234         if (end_lvl == 0 || (idp = &end_ap[end_lvl - 1])->in_off + 1 >= len) {
235                 ssize = len;
236         } else {
237 #ifdef INVARIANTS
238                 if (start_ap[start_lvl-1].in_lbn == idp->in_lbn)
239                         panic("ext2_reallocblks: start == end");
240 #endif
241                 ssize = len - (idp->in_off + 1);
242                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->e2fs_bsize, NOCRED, &ebp))
243                         goto fail;
244                 ebap = (u_int *)ebp->b_data;
245         }
246         /*
247          * Find the preferred location for the cluster.
248          */
249         EXT2_LOCK(ump);
250         pref = ext2_blkpref(ip, start_lbn, soff, sbap, 0);
251         /*
252          * Search the block map looking for an allocation of the desired size.
253          */
254         if ((newblk = (e2fs_daddr_t)ext2_hashalloc(ip, dtog(fs, pref), pref,
255             len, ext2_clusteralloc)) == 0){
256                 EXT2_UNLOCK(ump);
257                 goto fail;
258         }       
259         /*
260          * We have found a new contiguous block.
261          *
262          * First we have to replace the old block pointers with the new
263          * block pointers in the inode and indirect blocks associated
264          * with the file.
265          */
266 #ifdef DEBUG
267         printf("realloc: ino %d, lbns %jd-%jd\n\told:", ip->i_number,
268             (intmax_t)start_lbn, (intmax_t)end_lbn);
269 #endif /* DEBUG */
270         blkno = newblk;
271         for (bap = &sbap[soff], i = 0; i < len; i++, blkno += fs->e2fs_fpb) {
272                 if (i == ssize) {
273                         bap = ebap;
274                         soff = -i;
275                 }
276 #ifdef INVARIANTS
277                 if (buflist->bs_children[i]->b_blkno != fsbtodb(fs, *bap))
278                         panic("ext2_reallocblks: alloc mismatch");
279 #endif
280 #ifdef DEBUG
281         printf(" %d,", *bap);
282 #endif /* DEBUG */
283                 *bap++ = blkno;
284         }
285         /*
286          * Next we must write out the modified inode and indirect blocks.
287          * For strict correctness, the writes should be synchronous since
288          * the old block values may have been written to disk. In practise
289          * they are almost never written, but if we are concerned about 
290          * strict correctness, the `doasyncfree' flag should be set to zero.
291          *
292          * The test on `doasyncfree' should be changed to test a flag
293          * that shows whether the associated buffers and inodes have
294          * been written. The flag should be set when the cluster is
295          * started and cleared whenever the buffer or inode is flushed.
296          * We can then check below to see if it is set, and do the
297          * synchronous write only when it has been cleared.
298          */
299         if (sbap != &ip->i_db[0]) {
300                 if (doasyncfree)
301                         bdwrite(sbp);
302                 else
303                         bwrite(sbp);
304         } else {
305                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
306                 if (!doasyncfree)
307                         ext2_update(vp, 1);
308         }
309         if (ssize < len) {
310                 if (doasyncfree)
311                         bdwrite(ebp);
312                 else
313                         bwrite(ebp);
314         }
315         /*
316          * Last, free the old blocks and assign the new blocks to the buffers.
317          */
318 #ifdef DEBUG
319         printf("\n\tnew:");
320 #endif /* DEBUG */
321         for (blkno = newblk, i = 0; i < len; i++, blkno += fs->e2fs_fpb) {
322                 ext2_blkfree(ip, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno),
323                     fs->e2fs_bsize);
324                 buflist->bs_children[i]->b_blkno = fsbtodb(fs, blkno);
325 #ifdef DEBUG
326                 printf(" %d,", blkno);
327 #endif /* DEBUG */
328         }
329 #ifdef DEBUG
330         printf("\n");
331 #endif /* DEBUG */
332         return (0);
333
334 fail:
335         if (ssize < len)
336                 brelse(ebp);
337         if (sbap != &ip->i_db[0])
338                 brelse(sbp);
339         return (ENOSPC);
340 }
341
342 /*
343  * Allocate an inode in the filesystem.
344  * 
345  */
346 int
347 ext2_valloc(struct vnode *pvp, int mode, struct ucred *cred, struct vnode **vpp)
348 {
349         struct timespec ts;
350         struct inode *pip;
351         struct m_ext2fs *fs;
352         struct inode *ip;
353         struct ext2mount *ump;
354         ino_t ino, ipref;
355         int i, error, cg;
356         
357         *vpp = NULL;
358         pip = VTOI(pvp);
359         fs = pip->i_e2fs;
360         ump = pip->i_ump;
361
362         EXT2_LOCK(ump);
363         if (fs->e2fs->e2fs_ficount == 0)
364                 goto noinodes;
365         /*
366          * If it is a directory then obtain a cylinder group based on
367          * ext2_dirpref else obtain it using ino_to_cg. The preferred inode is
368          * always the next inode.
369          */
370         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
371                 cg = ext2_dirpref(pip);
372                 if (fs->e2fs_contigdirs[cg] < 255)
373                         fs->e2fs_contigdirs[cg]++;
374         } else {
375                 cg = ino_to_cg(fs, pip->i_number);
376                 if (fs->e2fs_contigdirs[cg] > 0)
377                         fs->e2fs_contigdirs[cg]--;
378         }
379         ipref = cg * fs->e2fs->e2fs_ipg + 1;
380         ino = (ino_t)ext2_hashalloc(pip, cg, (long)ipref, mode, ext2_nodealloccg);
381
382         if (ino == 0) 
383                 goto noinodes;
384         error = VFS_VGET(pvp->v_mount, ino, LK_EXCLUSIVE, vpp);
385         if (error) {
386                 ext2_vfree(pvp, ino, mode);
387                 return (error);
388         }
389         ip = VTOI(*vpp);
390
391         /*
392          * The question is whether using VGET was such good idea at all:
393          * Linux doesn't read the old inode in when it is allocating a
394          * new one. I will set at least i_size and i_blocks to zero.
395          */
396         ip->i_flag = 0;
397         ip->i_size = 0;
398         ip->i_blocks = 0;
399         ip->i_mode = 0;
400         ip->i_flags = 0;
401         /* now we want to make sure that the block pointers are zeroed out */
402         for (i = 0; i < NDADDR; i++)
403                 ip->i_db[i] = 0;
404         for (i = 0; i < NIADDR; i++)
405                 ip->i_ib[i] = 0;
406
407         /*
408          * Set up a new generation number for this inode.
409          */
410         ip->i_gen = arc4random();
411
412         vfs_timestamp(&ts);
413         ip->i_birthtime = ts.tv_sec;
414         ip->i_birthnsec = ts.tv_nsec;
415
416 /*
417 printf("ext2_valloc: allocated inode %d\n", ino);
418 */
419         return (0);
420 noinodes:
421         EXT2_UNLOCK(ump);
422         ext2_fserr(fs, cred->cr_uid, "out of inodes");
423         uprintf("\n%s: create/symlink failed, no inodes free\n", fs->e2fs_fsmnt);
424         return (ENOSPC);
425 }
426
427 /*
428  * Find a cylinder to place a directory.
429  *
430  * The policy implemented by this algorithm is to allocate a
431  * directory inode in the same cylinder group as its parent
432  * directory, but also to reserve space for its files inodes
433  * and data. Restrict the number of directories which may be
434  * allocated one after another in the same cylinder group
435  * without intervening allocation of files.
436  *
437  * If we allocate a first level directory then force allocation
438  * in another cylinder group.
439  *
440  */
441 static u_long
442 ext2_dirpref(struct inode *pip)
443 {
444         struct m_ext2fs *fs;
445         int cg, prefcg, cgsize;
446         u_int avgifree, avgbfree, avgndir, curdirsize;
447         u_int minifree, minbfree, maxndir;
448         u_int mincg, minndir;
449         u_int dirsize, maxcontigdirs;
450
451         mtx_assert(EXT2_MTX(pip->i_ump), MA_OWNED);
452         fs = pip->i_e2fs;
453
454         avgifree = fs->e2fs->e2fs_ficount / fs->e2fs_gcount;
455         avgbfree = fs->e2fs->e2fs_fbcount / fs->e2fs_gcount;
456         avgndir  = fs->e2fs_total_dir / fs->e2fs_gcount;
457
458         /*
459          * Force allocation in another cg if creating a first level dir.
460          */
461         ASSERT_VOP_LOCKED(ITOV(pip), "ext2fs_dirpref");
462         if (ITOV(pip)->v_vflag & VV_ROOT) {
463                 prefcg = arc4random() % fs->e2fs_gcount;
464                 mincg = prefcg;
465                 minndir = fs->e2fs_ipg;
466                 for (cg = prefcg; cg < fs->e2fs_gcount; cg++)
467                         if (fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_ndirs < minndir &&
468                             fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nifree >= avgifree &&
469                             fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nbfree >= avgbfree) {
470                                 mincg = cg;
471                                 minndir = fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_ndirs;
472                         }
473                 for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
474                         if (fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_ndirs < minndir &&
475                             fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nifree >= avgifree &&
476                             fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nbfree >= avgbfree) {
477                                 mincg = cg;
478                                 minndir = fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_ndirs;
479                         }
480
481                 return (mincg);
482         }
483
484         /*
485          * Count various limits which used for
486          * optimal allocation of a directory inode.
487          */
488         maxndir = min(avgndir + fs->e2fs_ipg / 16, fs->e2fs_ipg);
489         minifree = avgifree - avgifree / 4;
490         if (minifree < 1)
491                 minifree = 1;
492         minbfree = avgbfree - avgbfree / 4;
493         if (minbfree < 1)
494                 minbfree = 1;
495         cgsize = fs->e2fs_fsize * fs->e2fs_fpg;
496         dirsize = AVGDIRSIZE;
497         curdirsize = avgndir ? (cgsize - avgbfree * fs->e2fs_bsize) / avgndir : 0;
498         if (dirsize < curdirsize)
499                 dirsize = curdirsize;
500         maxcontigdirs = min((avgbfree * fs->e2fs_bsize) / dirsize, 255);
501         maxcontigdirs = min(maxcontigdirs, fs->e2fs_ipg / AFPDIR);
502         if (maxcontigdirs == 0)
503                 maxcontigdirs = 1;
504
505         /*
506          * Limit number of dirs in one cg and reserve space for 
507          * regular files, but only if we have no deficit in
508          * inodes or space.
509          */
510         prefcg = ino_to_cg(fs, pip->i_number);
511         for (cg = prefcg; cg < fs->e2fs_gcount; cg++)
512                 if (fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_ndirs < maxndir &&
513                     fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nifree >= minifree &&
514                     fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nbfree >= minbfree) {
515                         if (fs->e2fs_contigdirs[cg] < maxcontigdirs)
516                                 return (cg);
517                 }
518         for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
519                 if (fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_ndirs < maxndir &&
520                     fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nifree >= minifree &&
521                     fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nbfree >= minbfree) {
522                         if (fs->e2fs_contigdirs[cg] < maxcontigdirs)
523                                 return (cg);
524                 }
525         /*
526          * This is a backstop when we have deficit in space.
527          */
528         for (cg = prefcg; cg < fs->e2fs_gcount; cg++)
529                 if (fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nifree >= avgifree)
530                         return (cg);
531         for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
532                 if (fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nifree >= avgifree)
533                         break;
534         return (cg);
535 }
536
537 /*
538  * Select the desired position for the next block in a file.  
539  *
540  * we try to mimic what Remy does in inode_getblk/block_getblk
541  *
542  * we note: blocknr == 0 means that we're about to allocate either
543  * a direct block or a pointer block at the first level of indirection
544  * (In other words, stuff that will go in i_db[] or i_ib[])
545  *
546  * blocknr != 0 means that we're allocating a block that is none
547  * of the above. Then, blocknr tells us the number of the block
548  * that will hold the pointer
549  */
550 e4fs_daddr_t
551 ext2_blkpref(struct inode *ip, e2fs_lbn_t lbn, int indx, e2fs_daddr_t *bap,
552     e2fs_daddr_t blocknr)
553 {
554         int     tmp;
555         mtx_assert(EXT2_MTX(ip->i_ump), MA_OWNED);
556
557         /* if the next block is actually what we thought it is,
558            then set the goal to what we thought it should be
559         */
560         if (ip->i_next_alloc_block == lbn && ip->i_next_alloc_goal != 0)
561                 return ip->i_next_alloc_goal;
562
563         /* now check whether we were provided with an array that basically
564            tells us previous blocks to which we want to stay closeby
565         */
566         if (bap)
567                 for (tmp = indx - 1; tmp >= 0; tmp--) 
568                         if (bap[tmp]) 
569                                 return bap[tmp];
570
571         /* else let's fall back to the blocknr, or, if there is none,
572            follow the rule that a block should be allocated near its inode
573         */
574         return blocknr ? blocknr :
575                         (e2fs_daddr_t)(ip->i_block_group * 
576                         EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(ip->i_e2fs)) + 
577                         ip->i_e2fs->e2fs->e2fs_first_dblock;
578 }
579
580 /*
581  * Implement the cylinder overflow algorithm.
582  *
583  * The policy implemented by this algorithm is:
584  *   1) allocate the block in its requested cylinder group.
585  *   2) quadradically rehash on the cylinder group number.
586  *   3) brute force search for a free block.
587  */
588 static u_long
589 ext2_hashalloc(struct inode *ip, int cg, long pref, int size,
590                 daddr_t (*allocator)(struct inode *, int, daddr_t, int))
591 {
592         struct m_ext2fs *fs;
593         ino_t result;
594         int i, icg = cg;
595
596         mtx_assert(EXT2_MTX(ip->i_ump), MA_OWNED);
597         fs = ip->i_e2fs;
598         /*
599          * 1: preferred cylinder group
600          */
601         result = (*allocator)(ip, cg, pref, size);
602         if (result)
603                 return (result);
604         /*
605          * 2: quadratic rehash
606          */
607         for (i = 1; i < fs->e2fs_gcount; i *= 2) {
608                 cg += i;
609                 if (cg >= fs->e2fs_gcount)
610                         cg -= fs->e2fs_gcount;
611                 result = (*allocator)(ip, cg, 0, size);
612                 if (result)
613                         return (result);
614         }
615         /*
616          * 3: brute force search
617          * Note that we start at i == 2, since 0 was checked initially,
618          * and 1 is always checked in the quadratic rehash.
619          */
620         cg = (icg + 2) % fs->e2fs_gcount;
621         for (i = 2; i < fs->e2fs_gcount; i++) {
622                 result = (*allocator)(ip, cg, 0, size);
623                 if (result)
624                         return (result);
625                 cg++;
626                 if (cg == fs->e2fs_gcount)
627                         cg = 0;
628         }
629         return (0);
630 }
631
632 /*
633  * Determine whether a block can be allocated.
634  *
635  * Check to see if a block of the appropriate size is available,
636  * and if it is, allocate it.
637  */
638 static daddr_t
639 ext2_alloccg(struct inode *ip, int cg, daddr_t bpref, int size)
640 {
641         struct m_ext2fs *fs;
642         struct buf *bp;
643         struct ext2mount *ump;
644         daddr_t bno, runstart, runlen;
645         int bit, loc, end, error, start;
646         char *bbp;
647         /* XXX ondisk32 */
648         fs = ip->i_e2fs;
649         ump = ip->i_ump;
650         if (fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nbfree == 0)
651                 return (0);
652         EXT2_UNLOCK(ump);
653         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs,
654                 fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_b_bitmap),
655                 (int)fs->e2fs_bsize, NOCRED, &bp);
656         if (error) {
657                 brelse(bp);
658                 EXT2_LOCK(ump);
659                 return (0);
660         }
661         if (fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nbfree == 0) {
662                 /*
663                  * Another thread allocated the last block in this
664                  * group while we were waiting for the buffer.
665                  */
666                 brelse(bp);
667                 EXT2_LOCK(ump);
668                 return (0);
669         }
670         bbp = (char *)bp->b_data;
671
672         if (dtog(fs, bpref) != cg)
673                 bpref = 0;
674         if (bpref != 0) {
675                 bpref = dtogd(fs, bpref);
676                 /*
677                  * if the requested block is available, use it
678                  */
679                 if (isclr(bbp, bpref)) {
680                         bno = bpref;
681                         goto gotit;
682                 }
683         }
684         /*
685          * no blocks in the requested cylinder, so take next
686          * available one in this cylinder group.
687          * first try to get 8 contigous blocks, then fall back to a single
688          * block.
689          */
690         if (bpref)
691                 start = dtogd(fs, bpref) / NBBY;
692         else
693                 start = 0;
694         end = howmany(fs->e2fs->e2fs_fpg, NBBY) - start;
695 retry:
696         runlen = 0;
697         runstart = 0;
698         for (loc = start; loc < end; loc++) {
699                 if (bbp[loc] == (char)0xff) {
700                         runlen = 0;
701                         continue;
702                 }
703
704                 /* Start of a run, find the number of high clear bits. */
705                 if (runlen == 0) {
706                         bit = fls(bbp[loc]);
707                         runlen = NBBY - bit;
708                         runstart = loc * NBBY + bit;
709                 } else if (bbp[loc] == 0) {
710                         /* Continue a run. */
711                         runlen += NBBY;
712                 } else {
713                         /*
714                          * Finish the current run.  If it isn't long
715                          * enough, start a new one.
716                          */
717                         bit = ffs(bbp[loc]) - 1;
718                         runlen += bit;
719                         if (runlen >= 8) {
720                                 bno = runstart;
721                                 goto gotit;
722                         }
723
724                         /* Run was too short, start a new one. */
725                         bit = fls(bbp[loc]);
726                         runlen = NBBY - bit;
727                         runstart = loc * NBBY + bit;
728                 }
729
730                 /* If the current run is long enough, use it. */
731                 if (runlen >= 8) {
732                         bno = runstart;
733                         goto gotit;
734                 }
735         }
736         if (start != 0) {
737                 end = start;
738                 start = 0;
739                 goto retry;
740         }
741
742         bno = ext2_mapsearch(fs, bbp, bpref);
743         if (bno < 0){
744                 brelse(bp);
745                 EXT2_LOCK(ump);
746                 return (0);
747         }
748 gotit:
749 #ifdef INVARIANTS
750         if (isset(bbp, bno)) {
751                 printf("ext2fs_alloccgblk: cg=%d bno=%jd fs=%s\n",
752                         cg, (intmax_t)bno, fs->e2fs_fsmnt);
753                 panic("ext2fs_alloccg: dup alloc");
754         }
755 #endif
756         setbit(bbp, bno);
757         EXT2_LOCK(ump);
758         ext2_clusteracct(fs, bbp, cg, bno, -1);
759         fs->e2fs->e2fs_fbcount--;
760         fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nbfree--;
761         fs->e2fs_fmod = 1;
762         EXT2_UNLOCK(ump);
763         bdwrite(bp);
764         return (cg * fs->e2fs->e2fs_fpg + fs->e2fs->e2fs_first_dblock + bno);
765 }
766
767 /*
768  * Determine whether a cluster can be allocated.
769  */
770 static daddr_t
771 ext2_clusteralloc(struct inode *ip, int cg, daddr_t bpref, int len)
772 {
773         struct m_ext2fs *fs;
774         struct ext2mount *ump;
775         struct buf *bp;
776         char *bbp;
777         int bit, error, got, i, loc, run;
778         int32_t *lp;
779         daddr_t bno;
780
781         fs = ip->i_e2fs;
782         ump = ip->i_ump;
783
784         if (fs->e2fs_maxcluster[cg] < len)
785                 return (0);
786
787         EXT2_UNLOCK(ump);
788         error = bread(ip->i_devvp,
789             fsbtodb(fs, fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_b_bitmap),
790             (int)fs->e2fs_bsize, NOCRED, &bp);
791         if (error)
792                 goto fail_lock;
793
794         bbp = (char *)bp->b_data;
795         EXT2_LOCK(ump);
796         /*
797          * Check to see if a cluster of the needed size (or bigger) is
798          * available in this cylinder group.
799          */
800         lp = &fs->e2fs_clustersum[cg].cs_sum[len];
801         for (i = len; i <= fs->e2fs_contigsumsize; i++)
802                 if (*lp++ > 0)
803                         break;
804         if (i > fs->e2fs_contigsumsize) {
805                 /*
806                  * Update the cluster summary information to reflect
807                  * the true maximum-sized cluster so that future cluster
808                  * allocation requests can avoid reading the bitmap only
809                  * to find no cluster.
810                  */
811                 lp = &fs->e2fs_clustersum[cg].cs_sum[len - 1];
812                         for (i = len - 1; i > 0; i--)
813                                 if (*lp-- > 0)
814                                         break;
815                 fs->e2fs_maxcluster[cg] = i;
816                 goto fail;
817         }
818         EXT2_UNLOCK(ump);
819
820         /* Search the bitmap to find a big enough cluster like in FFS. */
821         if (dtog(fs, bpref) != cg)
822                 bpref = 0;
823         if (bpref != 0)
824                 bpref = dtogd(fs, bpref);
825         loc = bpref / NBBY;
826         bit = 1 << (bpref % NBBY);
827         for (run = 0, got = bpref; got < fs->e2fs->e2fs_fpg; got++) {
828                 if ((bbp[loc] & bit) != 0)
829                         run = 0;
830                 else {
831                         run++;
832                         if (run == len)
833                                 break;
834                 }
835                 if ((got & (NBBY - 1)) != (NBBY - 1))
836                         bit <<= 1;
837                 else {
838                         loc++;
839                         bit = 1;
840                 }
841         }
842
843         if (got >= fs->e2fs->e2fs_fpg)
844                 goto fail_lock;
845
846         /* Allocate the cluster that we found. */
847         for (i = 1; i < len; i++)
848                 if (!isclr(bbp, got - run + i))
849                         panic("ext2_clusteralloc: map mismatch");
850
851         bno = got - run + 1;
852         if (bno >= fs->e2fs->e2fs_fpg)
853                 panic("ext2_clusteralloc: allocated out of group");
854
855         EXT2_LOCK(ump);
856         for (i = 0; i < len; i += fs->e2fs_fpb) {
857                 setbit(bbp, bno + i);
858                 ext2_clusteracct(fs, bbp, cg, bno + i, -1);
859                 fs->e2fs->e2fs_fbcount--;
860                 fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nbfree--;
861         }
862         fs->e2fs_fmod = 1;
863         EXT2_UNLOCK(ump);
864
865         bdwrite(bp);
866         return (cg * fs->e2fs->e2fs_fpg + fs->e2fs->e2fs_first_dblock + bno);
867
868 fail_lock:
869         EXT2_LOCK(ump);
870 fail:
871         brelse(bp);
872         return (0);
873 }
874
875 /*
876  * Determine whether an inode can be allocated.
877  *
878  * Check to see if an inode is available, and if it is,
879  * allocate it using tode in the specified cylinder group.
880  */
881 static daddr_t
882 ext2_nodealloccg(struct inode *ip, int cg, daddr_t ipref, int mode)
883 {
884         struct m_ext2fs *fs;
885         struct buf *bp;
886         struct ext2mount *ump;
887         int error, start, len;
888         char *ibp, *loc;
889         ipref--; /* to avoid a lot of (ipref -1) */
890         if (ipref == -1)
891                 ipref = 0;
892         fs = ip->i_e2fs;
893         ump = ip->i_ump;
894         if (fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nifree == 0)
895                 return (0);
896         EXT2_UNLOCK(ump);       
897         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs,
898                 fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_i_bitmap),
899                 (int)fs->e2fs_bsize, NOCRED, &bp);
900         if (error) {
901                 brelse(bp);
902                 EXT2_LOCK(ump);
903                 return (0);
904         }
905         if (fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nifree == 0) {
906                 /*
907                  * Another thread allocated the last i-node in this
908                  * group while we were waiting for the buffer.
909                  */
910                 brelse(bp);
911                 EXT2_LOCK(ump);
912                 return (0);
913         }
914         ibp = (char *)bp->b_data;
915         if (ipref) {
916                 ipref %= fs->e2fs->e2fs_ipg;
917                 if (isclr(ibp, ipref))
918                         goto gotit;
919         }
920         start = ipref / NBBY;
921         len = howmany(fs->e2fs->e2fs_ipg - ipref, NBBY);
922         loc = memcchr(&ibp[start], 0xff, len);
923         if (loc == NULL) {
924                 len = start + 1;
925                 start = 0;
926                 loc = memcchr(&ibp[start], 0xff, len);
927                 if (loc == NULL) {
928                         printf("cg = %d, ipref = %lld, fs = %s\n",
929                                 cg, (long long)ipref, fs->e2fs_fsmnt);
930                         panic("ext2fs_nodealloccg: map corrupted");
931                         /* NOTREACHED */
932                 }
933         }
934         ipref = (loc - ibp) * NBBY + ffs(~*loc) - 1;
935 gotit:
936         setbit(ibp, ipref);
937         EXT2_LOCK(ump);
938         fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nifree--;
939         fs->e2fs->e2fs_ficount--;
940         fs->e2fs_fmod = 1;
941         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
942                 fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_ndirs++;
943                 fs->e2fs_total_dir++;
944         }
945         EXT2_UNLOCK(ump);
946         bdwrite(bp);
947         return (cg * fs->e2fs->e2fs_ipg + ipref +1);
948 }
949
950 /*
951  * Free a block or fragment.
952  *
953  */
954 void
955 ext2_blkfree(struct inode *ip, e4fs_daddr_t bno, long size)
956 {
957         struct m_ext2fs *fs;
958         struct buf *bp;
959         struct ext2mount *ump;
960         int cg, error;
961         char *bbp;
962
963         fs = ip->i_e2fs;
964         ump = ip->i_ump;
965         cg = dtog(fs, bno);
966         if ((u_int)bno >= fs->e2fs->e2fs_bcount) {
967                 printf("bad block %lld, ino %llu\n", (long long)bno,
968                     (unsigned long long)ip->i_number);
969                 ext2_fserr(fs, ip->i_uid, "bad block");
970                 return;
971         }
972         error = bread(ip->i_devvp,
973                 fsbtodb(fs, fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_b_bitmap),
974                 (int)fs->e2fs_bsize, NOCRED, &bp);
975         if (error) {
976                 brelse(bp);
977                 return;
978         }
979         bbp = (char *)bp->b_data;
980         bno = dtogd(fs, bno);
981         if (isclr(bbp, bno)) {
982                 printf("block = %lld, fs = %s\n",
983                      (long long)bno, fs->e2fs_fsmnt);
984                 panic("ext2_blkfree: freeing free block");
985         }
986         clrbit(bbp, bno);
987         EXT2_LOCK(ump);
988         ext2_clusteracct(fs, bbp, cg, bno, 1);
989         fs->e2fs->e2fs_fbcount++;
990         fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nbfree++;
991         fs->e2fs_fmod = 1;
992         EXT2_UNLOCK(ump);
993         bdwrite(bp);
994 }
995
996 /*
997  * Free an inode.
998  *
999  */
1000 int
1001 ext2_vfree(struct vnode *pvp, ino_t ino, int mode)
1002 {
1003         struct m_ext2fs *fs;
1004         struct inode *pip;
1005         struct buf *bp;
1006         struct ext2mount *ump;
1007         int error, cg;
1008         char * ibp;
1009
1010         pip = VTOI(pvp);
1011         fs = pip->i_e2fs;
1012         ump = pip->i_ump;
1013         if ((u_int)ino > fs->e2fs_ipg * fs->e2fs_gcount)
1014                 panic("ext2_vfree: range: devvp = %p, ino = %ju, fs = %s",
1015                     pip->i_devvp, (uintmax_t)ino, fs->e2fs_fsmnt);
1016
1017         cg = ino_to_cg(fs, ino);
1018         error = bread(pip->i_devvp,
1019                 fsbtodb(fs, fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_i_bitmap),
1020                 (int)fs->e2fs_bsize, NOCRED, &bp);
1021         if (error) {
1022                 brelse(bp);
1023                 return (0);
1024         }
1025         ibp = (char *)bp->b_data;
1026         ino = (ino - 1) % fs->e2fs->e2fs_ipg;
1027         if (isclr(ibp, ino)) {
1028                 printf("ino = %llu, fs = %s\n",
1029                          (unsigned long long)ino, fs->e2fs_fsmnt);
1030                 if (fs->e2fs_ronly == 0)
1031                         panic("ext2_vfree: freeing free inode");
1032         }
1033         clrbit(ibp, ino);
1034         EXT2_LOCK(ump);
1035         fs->e2fs->e2fs_ficount++;
1036         fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nifree++;
1037         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
1038                 fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_ndirs--;
1039                 fs->e2fs_total_dir--;
1040         }
1041         fs->e2fs_fmod = 1;
1042         EXT2_UNLOCK(ump);
1043         bdwrite(bp);
1044         return (0);
1045 }
1046
1047 /*
1048  * Find a block in the specified cylinder group.
1049  *
1050  * It is a panic if a request is made to find a block if none are
1051  * available.
1052  */
1053 static daddr_t
1054 ext2_mapsearch(struct m_ext2fs *fs, char *bbp, daddr_t bpref)
1055 {
1056         char *loc;
1057         int start, len;
1058
1059         /*
1060          * find the fragment by searching through the free block
1061          * map for an appropriate bit pattern
1062          */
1063         if (bpref)
1064                 start = dtogd(fs, bpref) / NBBY;
1065         else
1066                 start = 0;
1067         len = howmany(fs->e2fs->e2fs_fpg, NBBY) - start;
1068         loc = memcchr(&bbp[start], 0xff, len);
1069         if (loc == NULL) {
1070                 len = start + 1;
1071                 start = 0;
1072                 loc = memcchr(&bbp[start], 0xff, len);
1073                 if (loc == NULL) {
1074                         printf("start = %d, len = %d, fs = %s\n",
1075                                 start, len, fs->e2fs_fsmnt);
1076                         panic("ext2_mapsearch: map corrupted");
1077                         /* NOTREACHED */
1078                 }
1079         }
1080         return ((loc - bbp) * NBBY + ffs(~*loc) - 1);
1081 }
1082
1083 /*
1084  * Fserr prints the name of a filesystem with an error diagnostic.
1085  * 
1086  * The form of the error message is:
1087  *      fs: error message
1088  */
1089 static void
1090 ext2_fserr(struct m_ext2fs *fs, uid_t uid, char *cp)
1091 {
1092
1093         log(LOG_ERR, "uid %u on %s: %s\n", uid, fs->e2fs_fsmnt, cp);
1094 }
1095
1096 int
1097 cg_has_sb(int i)
1098 {
1099         int a3, a5, a7;
1100
1101         if (i == 0 || i == 1)
1102                 return 1;
1103         for (a3 = 3, a5 = 5, a7 = 7;
1104             a3 <= i || a5 <= i || a7 <= i;
1105             a3 *= 3, a5 *= 5, a7 *= 7)
1106                 if (i == a3 || i == a5 || i == a7)
1107                         return 1;
1108         return 0;
1109 }