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  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   9  *
  10  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1993
  11  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
  12  *
  13  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  14  * modification, are permitted provided that the following conditions
  15  * are met:
  16  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  18  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  19  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  20  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  21  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      @(#)ffs_alloc.c 8.8 (Berkeley) 2/21/94
  38  * $FreeBSD$
  39  */
  40
  41 #include <sys/param.h>
  42 #include <sys/systm.h>
  43 #include <sys/conf.h>
  44 #include <sys/vnode.h>
  45 #include <sys/stat.h>
  46 #include <sys/mount.h>
  47 #include <sys/sysctl.h>
  48 #include <sys/syslog.h>
  49 #include <sys/buf.h>
  50 #include <sys/endian.h>
  51
  52 #include <fs/ext2fs/fs.h>
  53 #include <fs/ext2fs/inode.h>
  54 #include <fs/ext2fs/ext2_mount.h>
  55 #include <fs/ext2fs/ext2fs.h>
  56 #include <fs/ext2fs/ext2_extern.h>
  57
  58 static daddr_t  ext2_alloccg(struct inode *, int, daddr_t, int);
  59 static daddr_t  ext2_clusteralloc(struct inode *, int, daddr_t, int);
  60 static u_long   ext2_dirpref(struct inode *);
  61 static e4fs_daddr_t ext2_hashalloc(struct inode *, int, long, int,
  62     daddr_t (*)(struct inode *, int, daddr_t,
  63                                                 int));
  64 static daddr_t  ext2_nodealloccg(struct inode *, int, daddr_t, int);
  65 static daddr_t  ext2_mapsearch(struct m_ext2fs *, char *, daddr_t);
  66
  67 /*
  68  * Allocate a block in the filesystem.
  69  *
  70  * A preference may be optionally specified. If a preference is given
  71  * the following hierarchy is used to allocate a block:
  72  *   1) allocate the requested block.
  73  *   2) allocate a rotationally optimal block in the same cylinder.
  74  *   3) allocate a block in the same cylinder group.
  75  *   4) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
  76  *        available block is located.
  77  * If no block preference is given the following hierarchy is used
  78  * to allocate a block:
  79  *   1) allocate a block in the cylinder group that contains the
  80  *        inode for the file.
  81  *   2) quadradically rehash into other cylinder groups, until an
  82  *        available block is located.
  83  */
  84 int
  85 ext2_alloc(struct inode *ip, daddr_t lbn, e4fs_daddr_t bpref, int size,
  86     struct ucred *cred, e4fs_daddr_t *bnp)
  87 {
  88         struct m_ext2fs *fs;
  89         struct ext2mount *ump;
  90         e4fs_daddr_t bno;
  91         int cg;
  92
  93         *bnp = 0;
  94         fs = ip->i_e2fs;
  95         ump = ip->i_ump;
  96         mtx_assert(EXT2_MTX(ump), MA_OWNED);
  97 #ifdef INVARIANTS
  98         if ((u_int)size > fs->e2fs_bsize || blkoff(fs, size) != 0) {
  99                 vn_printf(ip->i_devvp, "bsize = %lu, size = %d, fs = %s\n",
 100                     (long unsigned int)fs->e2fs_bsize, size, fs->e2fs_fsmnt);
 101                 panic("ext2_alloc: bad size");
 102         }
 103         if (cred == NOCRED)
 104                 panic("ext2_alloc: missing credential");
 105 #endif          /* INVARIANTS */
 106         if (size == fs->e2fs_bsize && fs->e2fs->e2fs_fbcount == 0)
 107                 goto nospace;
 108         if (cred->cr_uid != 0 &&
 109             fs->e2fs->e2fs_fbcount < fs->e2fs->e2fs_rbcount)
 110                 goto nospace;
 111         if (bpref >= fs->e2fs->e2fs_bcount)
 112                 bpref = 0;
 113         if (bpref == 0)
 114                 cg = ino_to_cg(fs, ip->i_number);
 115         else
 116                 cg = dtog(fs, bpref);
 117         bno = (daddr_t)ext2_hashalloc(ip, cg, bpref, fs->e2fs_bsize,
 118             ext2_alloccg);
 119         if (bno > 0) {
 120                 /* set next_alloc fields as done in block_getblk */
 121                 ip->i_next_alloc_block = lbn;
 122                 ip->i_next_alloc_goal = bno;
 123
 124                 ip->i_blocks += btodb(fs->e2fs_bsize);
 125                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 126                 *bnp = bno;
 127                 return (0);
 128         }
 129 nospace:
 130         EXT2_UNLOCK(ump);
 131         ext2_fserr(fs, cred->cr_uid, "filesystem full");
 132         uprintf("\n%s: write failed, filesystem is full\n", fs->e2fs_fsmnt);
 133         return (ENOSPC);
 134 }
 135
 136 /*
 137  * Allocate EA's block for inode.
 138  */
 139 e4fs_daddr_t
 140 ext2_alloc_meta(struct inode *ip)
 141 {
 142         struct m_ext2fs *fs;
 143         daddr_t blk;
 144
 145         fs = ip->i_e2fs;
 146
 147         EXT2_LOCK(ip->i_ump);
 148         blk = ext2_hashalloc(ip, ino_to_cg(fs, ip->i_number), 0, fs->e2fs_bsize,
 149             ext2_alloccg);
 150         if (0 == blk)
 151                 EXT2_UNLOCK(ip->i_ump);
 152
 153         return (blk);
 154 }
 155
 156 /*
 157  * Reallocate a sequence of blocks into a contiguous sequence of blocks.
 158  *
 159  * The vnode and an array of buffer pointers for a range of sequential
 160  * logical blocks to be made contiguous is given. The allocator attempts
 161  * to find a range of sequential blocks starting as close as possible to
 162  * an fs_rotdelay offset from the end of the allocation for the logical
 163  * block immediately preceding the current range. If successful, the
 164  * physical block numbers in the buffer pointers and in the inode are
 165  * changed to reflect the new allocation. If unsuccessful, the allocation
 166  * is left unchanged. The success in doing the reallocation is returned.
 167  * Note that the error return is not reflected back to the user. Rather
 168  * the previous block allocation will be used.
 169  */
 170
 171 static SYSCTL_NODE(_vfs, OID_AUTO, ext2fs, CTLFLAG_RW, 0, "EXT2FS filesystem");
 172
 173 static int doasyncfree = 1;
 174
 175 SYSCTL_INT(_vfs_ext2fs, OID_AUTO, doasyncfree, CTLFLAG_RW, &doasyncfree, 0,
 176     "Use asychronous writes to update block pointers when freeing blocks");
 177
 178 static int doreallocblks = 0;
 179
 180 SYSCTL_INT(_vfs_ext2fs, OID_AUTO, doreallocblks, CTLFLAG_RW, &doreallocblks, 0, "");
 181
 182 int
 183 ext2_reallocblks(struct vop_reallocblks_args *ap)
 184 {
 185         struct m_ext2fs *fs;
 186         struct inode *ip;
 187         struct vnode *vp;
 188         struct buf *sbp, *ebp;
 189         uint32_t *bap, *sbap, *ebap;
 190         struct ext2mount *ump;
 191         struct cluster_save *buflist;
 192         struct indir start_ap[EXT2_NIADDR + 1], end_ap[EXT2_NIADDR + 1], *idp;
 193         e2fs_lbn_t start_lbn, end_lbn;
 194         int soff;
 195         e2fs_daddr_t newblk, blkno;
 196         int i, len, start_lvl, end_lvl, pref, ssize;
 197
 198         if (doreallocblks == 0)
 199                 return (ENOSPC);
 200
 201         vp = ap->a_vp;
 202         ip = VTOI(vp);
 203         fs = ip->i_e2fs;
 204         ump = ip->i_ump;
 205
 206         if (fs->e2fs_contigsumsize <= 0 || ip->i_flag & IN_E4EXTENTS)
 207                 return (ENOSPC);
 208
 209         buflist = ap->a_buflist;
 210         len = buflist->bs_nchildren;
 211         start_lbn = buflist->bs_children[0]->b_lblkno;
 212         end_lbn = start_lbn + len - 1;
 213 #ifdef INVARIANTS
 214         for (i = 1; i < len; i++)
 215                 if (buflist->bs_children[i]->b_lblkno != start_lbn + i)
 216                         panic("ext2_reallocblks: non-cluster");
 217 #endif
 218         /*
 219          * If the cluster crosses the boundary for the first indirect
 220          * block, leave space for the indirect block. Indirect blocks
 221          * are initially laid out in a position after the last direct
 222          * block. Block reallocation would usually destroy locality by
 223          * moving the indirect block out of the way to make room for
 224          * data blocks if we didn't compensate here. We should also do
 225          * this for other indirect block boundaries, but it is only
 226          * important for the first one.
 227          */
 228         if (start_lbn < EXT2_NDADDR && end_lbn >= EXT2_NDADDR)
 229                 return (ENOSPC);
 230         /*
 231          * If the latest allocation is in a new cylinder group, assume that
 232          * the filesystem has decided to move and do not force it back to
 233          * the previous cylinder group.
 234          */
 235         if (dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[0]->b_blkno)) !=
 236             dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[len - 1]->b_blkno)))
 237                 return (ENOSPC);
 238         if (ext2_getlbns(vp, start_lbn, start_ap, &start_lvl) ||
 239             ext2_getlbns(vp, end_lbn, end_ap, &end_lvl))
 240                 return (ENOSPC);
 241         /*
 242          * Get the starting offset and block map for the first block.
 243          */
 244         if (start_lvl == 0) {
 245                 sbap = &ip->i_db[0];
 246                 soff = start_lbn;
 247         } else {
 248                 idp = &start_ap[start_lvl - 1];
 249                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->e2fs_bsize, NOCRED, &sbp)) {
 250                         brelse(sbp);
 251                         return (ENOSPC);
 252                 }
 253                 sbap = (u_int *)sbp->b_data;
 254                 soff = idp->in_off;
 255         }
 256         /*
 257          * If the block range spans two block maps, get the second map.
 258          */
 259         ebap = NULL;
 260         if (end_lvl == 0 || (idp = &end_ap[end_lvl - 1])->in_off + 1 >= len) {
 261                 ssize = len;
 262         } else {
 263 #ifdef INVARIANTS
 264                 if (start_ap[start_lvl - 1].in_lbn == idp->in_lbn)
 265                         panic("ext2_reallocblks: start == end");
 266 #endif
 267                 ssize = len - (idp->in_off + 1);
 268                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->e2fs_bsize, NOCRED, &ebp))
 269                         goto fail;
 270                 ebap = (u_int *)ebp->b_data;
 271         }
 272         /*
 273          * Find the preferred location for the cluster.
 274          */
 275         EXT2_LOCK(ump);
 276         pref = ext2_blkpref(ip, start_lbn, soff, sbap, 0);
 277         /*
 278          * Search the block map looking for an allocation of the desired size.
 279          */
 280         if ((newblk = (e2fs_daddr_t)ext2_hashalloc(ip, dtog(fs, pref), pref,
 281             len, ext2_clusteralloc)) == 0) {
 282                 EXT2_UNLOCK(ump);
 283                 goto fail;
 284         }
 285         /*
 286          * We have found a new contiguous block.
 287          *
 288          * First we have to replace the old block pointers with the new
 289          * block pointers in the inode and indirect blocks associated
 290          * with the file.
 291          */
 292 #ifdef DEBUG
 293         printf("realloc: ino %ju, lbns %jd-%jd\n\told:",
 294             (uintmax_t)ip->i_number, (intmax_t)start_lbn, (intmax_t)end_lbn);
 295 #endif  /* DEBUG */
 296         blkno = newblk;
 297         for (bap = &sbap[soff], i = 0; i < len; i++, blkno += fs->e2fs_fpb) {
 298                 if (i == ssize) {
 299                         bap = ebap;
 300                         soff = -i;
 301                 }
 302 #ifdef INVARIANTS
 303                 if (buflist->bs_children[i]->b_blkno != fsbtodb(fs, *bap))
 304                         panic("ext2_reallocblks: alloc mismatch");
 305 #endif
 306 #ifdef DEBUG
 307                 printf(" %d,", *bap);
 308 #endif  /* DEBUG */
 309                 *bap++ = blkno;
 310         }
 311         /*
 312          * Next we must write out the modified inode and indirect blocks.
 313          * For strict correctness, the writes should be synchronous since
 314          * the old block values may have been written to disk. In practise
 315          * they are almost never written, but if we are concerned about
 316          * strict correctness, the `doasyncfree' flag should be set to zero.
 317          *
 318          * The test on `doasyncfree' should be changed to test a flag
 319          * that shows whether the associated buffers and inodes have
 320          * been written. The flag should be set when the cluster is
 321          * started and cleared whenever the buffer or inode is flushed.
 322          * We can then check below to see if it is set, and do the
 323          * synchronous write only when it has been cleared.
 324          */
 325         if (sbap != &ip->i_db[0]) {
 326                 if (doasyncfree)
 327                         bdwrite(sbp);
 328                 else
 329                         bwrite(sbp);
 330         } else {
 331                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 332                 if (!doasyncfree)
 333                         ext2_update(vp, 1);
 334         }
 335         if (ssize < len) {
 336                 if (doasyncfree)
 337                         bdwrite(ebp);
 338                 else
 339                         bwrite(ebp);
 340         }
 341         /*
 342          * Last, free the old blocks and assign the new blocks to the buffers.
 343          */
 344 #ifdef DEBUG
 345         printf("\n\tnew:");
 346 #endif  /* DEBUG */
 347         for (blkno = newblk, i = 0; i < len; i++, blkno += fs->e2fs_fpb) {
 348                 ext2_blkfree(ip, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno),
 349                     fs->e2fs_bsize);
 350                 buflist->bs_children[i]->b_blkno = fsbtodb(fs, blkno);
 351 #ifdef DEBUG
 352                 printf(" %d,", blkno);
 353 #endif  /* DEBUG */
 354         }
 355 #ifdef DEBUG
 356         printf("\n");
 357 #endif  /* DEBUG */
 358         return (0);
 359
 360 fail:
 361         if (ssize < len)
 362                 brelse(ebp);
 363         if (sbap != &ip->i_db[0])
 364                 brelse(sbp);
 365         return (ENOSPC);
 366 }
 367
 368 /*
 369  * Allocate an inode in the filesystem.
 370  *
 371  */
 372 int
 373 ext2_valloc(struct vnode *pvp, int mode, struct ucred *cred, struct vnode **vpp)
 374 {
 375         struct timespec ts;
 376         struct inode *pip;
 377         struct m_ext2fs *fs;
 378         struct inode *ip;
 379         struct ext2mount *ump;
 380         ino_t ino, ipref;
 381         int error, cg;
 382
 383         *vpp = NULL;
 384         pip = VTOI(pvp);
 385         fs = pip->i_e2fs;
 386         ump = pip->i_ump;
 387
 388         EXT2_LOCK(ump);
 389         if (fs->e2fs->e2fs_ficount == 0)
 390                 goto noinodes;
 391         /*
 392          * If it is a directory then obtain a cylinder group based on
 393          * ext2_dirpref else obtain it using ino_to_cg. The preferred inode is
 394          * always the next inode.
 395          */
 396         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
 397                 cg = ext2_dirpref(pip);
 398                 if (fs->e2fs_contigdirs[cg] < 255)
 399                         fs->e2fs_contigdirs[cg]++;
 400         } else {
 401                 cg = ino_to_cg(fs, pip->i_number);
 402                 if (fs->e2fs_contigdirs[cg] > 0)
 403                         fs->e2fs_contigdirs[cg]--;
 404         }
 405         ipref = cg * fs->e2fs->e2fs_ipg + 1;
 406         ino = (ino_t)ext2_hashalloc(pip, cg, (long)ipref, mode, ext2_nodealloccg);
 407
 408         if (ino == 0)
 409                 goto noinodes;
 410         error = VFS_VGET(pvp->v_mount, ino, LK_EXCLUSIVE, vpp);
 411         if (error) {
 412                 ext2_vfree(pvp, ino, mode);
 413                 return (error);
 414         }
 415         ip = VTOI(*vpp);
 416
 417         /*
 418          * The question is whether using VGET was such good idea at all:
 419          * Linux doesn't read the old inode in when it is allocating a
 420          * new one. I will set at least i_size and i_blocks to zero.
 421          */
 422         ip->i_flag = 0;
 423         ip->i_size = 0;
 424         ip->i_blocks = 0;
 425         ip->i_mode = 0;
 426         ip->i_flags = 0;
 427         if (EXT2_HAS_INCOMPAT_FEATURE(fs, EXT2F_INCOMPAT_EXTENTS)
 428             && (S_ISREG(mode) || S_ISDIR(mode)))
 429                 ext4_ext_tree_init(ip);
 430         else
 431                 memset(ip->i_data, 0, sizeof(ip->i_data));
 432
 433
 434         /*
 435          * Set up a new generation number for this inode.
 436          * Avoid zero values.
 437          */
 438         do {
 439                 ip->i_gen = arc4random();
 440         } while (ip->i_gen == 0);
 441
 442         vfs_timestamp(&ts);
 443         ip->i_birthtime = ts.tv_sec;
 444         ip->i_birthnsec = ts.tv_nsec;
 445
 446 /*
 447 printf("ext2_valloc: allocated inode %d\n", ino);
 448 */
 449         return (0);
 450 noinodes:
 451         EXT2_UNLOCK(ump);
 452         ext2_fserr(fs, cred->cr_uid, "out of inodes");
 453         uprintf("\n%s: create/symlink failed, no inodes free\n", fs->e2fs_fsmnt);
 454         return (ENOSPC);
 455 }
 456
 457 /*
 458  * Find a cylinder to place a directory.
 459  *
 460  * The policy implemented by this algorithm is to allocate a
 461  * directory inode in the same cylinder group as its parent
 462  * directory, but also to reserve space for its files inodes
 463  * and data. Restrict the number of directories which may be
 464  * allocated one after another in the same cylinder group
 465  * without intervening allocation of files.
 466  *
 467  * If we allocate a first level directory then force allocation
 468  * in another cylinder group.
 469  *
 470  */
 471 static u_long
 472 ext2_dirpref(struct inode *pip)
 473 {
 474         struct m_ext2fs *fs;
 475         int cg, prefcg, cgsize;
 476         u_int avgifree, avgbfree, avgndir, curdirsize;
 477         u_int minifree, minbfree, maxndir;
 478         u_int mincg, minndir;
 479         u_int dirsize, maxcontigdirs;
 480
 481         mtx_assert(EXT2_MTX(pip->i_ump), MA_OWNED);
 482         fs = pip->i_e2fs;
 483
 484         avgifree = fs->e2fs->e2fs_ficount / fs->e2fs_gcount;
 485         avgbfree = fs->e2fs->e2fs_fbcount / fs->e2fs_gcount;
 486         avgndir = fs->e2fs_total_dir / fs->e2fs_gcount;
 487
 488         /*
 489          * Force allocation in another cg if creating a first level dir.
 490          */
 491         ASSERT_VOP_LOCKED(ITOV(pip), "ext2fs_dirpref");
 492         if (ITOV(pip)->v_vflag & VV_ROOT) {
 493                 prefcg = arc4random() % fs->e2fs_gcount;
 494                 mincg = prefcg;
 495                 minndir = fs->e2fs_ipg;
 496                 for (cg = prefcg; cg < fs->e2fs_gcount; cg++)
 497                         if (fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_ndirs < minndir &&
 498                             fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nifree >= avgifree &&
 499                             fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nbfree >= avgbfree) {
 500                                 mincg = cg;
 501                                 minndir = fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_ndirs;
 502                         }
 503                 for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
 504                         if (fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_ndirs < minndir &&
 505                             fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nifree >= avgifree &&
 506                             fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nbfree >= avgbfree) {
 507                                 mincg = cg;
 508                                 minndir = fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_ndirs;
 509                         }
 510                 return (mincg);
 511         }
 512         /*
 513          * Count various limits which used for
 514          * optimal allocation of a directory inode.
 515          */
 516         maxndir = min(avgndir + fs->e2fs_ipg / 16, fs->e2fs_ipg);
 517         minifree = avgifree - avgifree / 4;
 518         if (minifree < 1)
 519                 minifree = 1;
 520         minbfree = avgbfree - avgbfree / 4;
 521         if (minbfree < 1)
 522                 minbfree = 1;
 523         cgsize = fs->e2fs_fsize * fs->e2fs_fpg;
 524         dirsize = AVGDIRSIZE;
 525         curdirsize = avgndir ? (cgsize - avgbfree * fs->e2fs_bsize) / avgndir : 0;
 526         if (dirsize < curdirsize)
 527                 dirsize = curdirsize;
 528         maxcontigdirs = min((avgbfree * fs->e2fs_bsize) / dirsize, 255);
 529         maxcontigdirs = min(maxcontigdirs, fs->e2fs_ipg / AFPDIR);
 530         if (maxcontigdirs == 0)
 531                 maxcontigdirs = 1;
 532
 533         /*
 534          * Limit number of dirs in one cg and reserve space for
 535          * regular files, but only if we have no deficit in
 536          * inodes or space.
 537          */
 538         prefcg = ino_to_cg(fs, pip->i_number);
 539         for (cg = prefcg; cg < fs->e2fs_gcount; cg++)
 540                 if (fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_ndirs < maxndir &&
 541                     fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nifree >= minifree &&
 542                     fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nbfree >= minbfree) {
 543                         if (fs->e2fs_contigdirs[cg] < maxcontigdirs)
 544                                 return (cg);
 545                 }
 546         for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
 547                 if (fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_ndirs < maxndir &&
 548                     fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nifree >= minifree &&
 549                     fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nbfree >= minbfree) {
 550                         if (fs->e2fs_contigdirs[cg] < maxcontigdirs)
 551                                 return (cg);
 552                 }
 553         /*
 554          * This is a backstop when we have deficit in space.
 555          */
 556         for (cg = prefcg; cg < fs->e2fs_gcount; cg++)
 557                 if (fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nifree >= avgifree)
 558                         return (cg);
 559         for (cg = 0; cg < prefcg; cg++)
 560                 if (fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nifree >= avgifree)
 561                         break;
 562         return (cg);
 563 }
 564
 565 /*
 566  * Select the desired position for the next block in a file.
 567  *
 568  * we try to mimic what Remy does in inode_getblk/block_getblk
 569  *
 570  * we note: blocknr == 0 means that we're about to allocate either
 571  * a direct block or a pointer block at the first level of indirection
 572  * (In other words, stuff that will go in i_db[] or i_ib[])
 573  *
 574  * blocknr != 0 means that we're allocating a block that is none
 575  * of the above. Then, blocknr tells us the number of the block
 576  * that will hold the pointer
 577  */
 578 e4fs_daddr_t
 579 ext2_blkpref(struct inode *ip, e2fs_lbn_t lbn, int indx, e2fs_daddr_t *bap,
 580     e2fs_daddr_t blocknr)
 581 {
 582         struct m_ext2fs *fs;
 583         int tmp;
 584
 585         fs = ip->i_e2fs;
 586
 587         mtx_assert(EXT2_MTX(ip->i_ump), MA_OWNED);
 588
 589         /*
 590          * If the next block is actually what we thought it is, then set the
 591          * goal to what we thought it should be.
 592          */
 593         if (ip->i_next_alloc_block == lbn && ip->i_next_alloc_goal != 0)
 594                 return ip->i_next_alloc_goal;
 595
 596         /*
 597          * Now check whether we were provided with an array that basically
 598          * tells us previous blocks to which we want to stay close.
 599          */
 600         if (bap)
 601                 for (tmp = indx - 1; tmp >= 0; tmp--)
 602                         if (bap[tmp])
 603                                 return bap[tmp];
 604
 605         /*
 606          * Else lets fall back to the blocknr or, if there is none, follow
 607          * the rule that a block should be allocated near its inode.
 608          */
 609         return (blocknr ? blocknr :
 610             (e2fs_daddr_t)(ip->i_block_group *
 611             EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(fs)) + fs->e2fs->e2fs_first_dblock);
 612 }
 613
 614 /*
 615  * Implement the cylinder overflow algorithm.
 616  *
 617  * The policy implemented by this algorithm is:
 618  *   1) allocate the block in its requested cylinder group.
 619  *   2) quadradically rehash on the cylinder group number.
 620  *   3) brute force search for a free block.
 621  */
 622 static e4fs_daddr_t
 623 ext2_hashalloc(struct inode *ip, int cg, long pref, int size,
 624     daddr_t (*allocator) (struct inode *, int, daddr_t, int))
 625 {
 626         struct m_ext2fs *fs;
 627         e4fs_daddr_t result;
 628         int i, icg = cg;
 629
 630         mtx_assert(EXT2_MTX(ip->i_ump), MA_OWNED);
 631         fs = ip->i_e2fs;
 632         /*
 633          * 1: preferred cylinder group
 634          */
 635         result = (*allocator)(ip, cg, pref, size);
 636         if (result)
 637                 return (result);
 638         /*
 639          * 2: quadratic rehash
 640          */
 641         for (i = 1; i < fs->e2fs_gcount; i *= 2) {
 642                 cg += i;
 643                 if (cg >= fs->e2fs_gcount)
 644                         cg -= fs->e2fs_gcount;
 645                 result = (*allocator)(ip, cg, 0, size);
 646                 if (result)
 647                         return (result);
 648         }
 649         /*
 650          * 3: brute force search
 651          * Note that we start at i == 2, since 0 was checked initially,
 652          * and 1 is always checked in the quadratic rehash.
 653          */
 654         cg = (icg + 2) % fs->e2fs_gcount;
 655         for (i = 2; i < fs->e2fs_gcount; i++) {
 656                 result = (*allocator)(ip, cg, 0, size);
 657                 if (result)
 658                         return (result);
 659                 cg++;
 660                 if (cg == fs->e2fs_gcount)
 661                         cg = 0;
 662         }
 663         return (0);
 664 }
 665
 666 static unsigned long
 667 ext2_cg_num_gdb(struct m_ext2fs *fs, int cg)
 668 {
 669         int gd_per_block, metagroup, first, last;
 670
 671         gd_per_block = fs->e2fs_bsize / sizeof(struct ext2_gd);
 672         metagroup = cg / gd_per_block;
 673         first = metagroup * gd_per_block;
 674         last = first + gd_per_block - 1;
 675
 676         if (!EXT2_HAS_INCOMPAT_FEATURE(fs, EXT2F_INCOMPAT_META_BG) ||
 677             metagroup < fs->e2fs->e3fs_first_meta_bg) {
 678                 if (!ext2_cg_has_sb(fs, cg))
 679                         return (0);
 680                 if (EXT2_HAS_INCOMPAT_FEATURE(fs, EXT2F_INCOMPAT_META_BG))
 681                         return (fs->e2fs->e3fs_first_meta_bg);
 682                 return (fs->e2fs_gdbcount);
 683         }
 684
 685         if (cg == first || cg == first + 1 || cg == last)
 686                 return (1);
 687         return (0);
 688
 689 }
 690
 691 static int
 692 ext2_num_base_meta_blocks(struct m_ext2fs *fs, int cg)
 693 {
 694         int num, gd_per_block;
 695
 696         gd_per_block = fs->e2fs_bsize / sizeof(struct ext2_gd);
 697         num = ext2_cg_has_sb(fs, cg);
 698
 699         if (!EXT2_HAS_INCOMPAT_FEATURE(fs, EXT2F_INCOMPAT_META_BG) ||
 700             cg < fs->e2fs->e3fs_first_meta_bg * gd_per_block) {
 701                 if (num) {
 702                         num += ext2_cg_num_gdb(fs, cg);
 703                         num += fs->e2fs->e2fs_reserved_ngdb;
 704                 }
 705         } else {
 706                 num += ext2_cg_num_gdb(fs, cg);
 707         }
 708
 709         return (num);
 710 }
 711
 712 static int
 713 ext2_get_cg_number(struct m_ext2fs *fs, daddr_t blk)
 714 {
 715         int cg;
 716
 717         if (fs->e2fs->e2fs_bpg == fs->e2fs_bsize * 8)
 718                 cg = (blk - fs->e2fs->e2fs_first_dblock) / (fs->e2fs_bsize * 8);
 719         else
 720                 cg = blk - fs->e2fs->e2fs_first_dblock;
 721
 722         return (cg);
 723 }
 724
 725 static void
 726 ext2_mark_bitmap_end(int start_bit, int end_bit, char *bitmap)
 727 {
 728         int i;
 729
 730         if (start_bit >= end_bit)
 731                 return;
 732
 733         for (i = start_bit; i < ((start_bit + 7) & ~7UL); i++)
 734                 setbit(bitmap, i);
 735         if (i < end_bit)
 736                 memset(bitmap + (i >> 3), 0xff, (end_bit - i) >> 3);
 737 }
 738
 739 static int
 740 ext2_cg_block_bitmap_init(struct m_ext2fs *fs, int cg, struct buf *bp)
 741 {
 742         int bit, bit_max, inodes_per_block;
 743         uint32_t start, tmp;
 744
 745         if (!EXT2_HAS_RO_COMPAT_FEATURE(fs, EXT2F_ROCOMPAT_GDT_CSUM) ||
 746             !(fs->e2fs_gd[cg].ext4bgd_flags & EXT2_BG_BLOCK_UNINIT))
 747                 return (0);
 748
 749         memset(bp->b_data, 0, fs->e2fs_bsize);
 750
 751         bit_max = ext2_num_base_meta_blocks(fs, cg);
 752         if ((bit_max >> 3) >= fs->e2fs_bsize)
 753                 return (EINVAL);
 754
 755         for (bit = 0; bit < bit_max; bit++)
 756                 setbit(bp->b_data, bit);
 757
 758         start = cg * fs->e2fs->e2fs_bpg + fs->e2fs->e2fs_first_dblock;
 759
 760         /* Set bits for block and inode bitmaps, and inode table */
 761         tmp = fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_b_bitmap;
 762         if (!EXT2_HAS_INCOMPAT_FEATURE(fs, EXT2F_INCOMPAT_FLEX_BG) ||
 763             tmp == ext2_get_cg_number(fs, cg))
 764                 setbit(bp->b_data, tmp - start);
 765
 766         tmp = fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_i_bitmap;
 767         if (!EXT2_HAS_INCOMPAT_FEATURE(fs, EXT2F_INCOMPAT_FLEX_BG) ||
 768             tmp == ext2_get_cg_number(fs, cg))
 769                 setbit(bp->b_data, tmp - start);
 770
 771         tmp = fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_i_tables;
 772         inodes_per_block = fs->e2fs_bsize/EXT2_INODE_SIZE(fs);
 773         while( tmp < fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_i_tables +
 774             fs->e2fs->e2fs_ipg / inodes_per_block ) {
 775                 if (!EXT2_HAS_INCOMPAT_FEATURE(fs, EXT2F_INCOMPAT_FLEX_BG) ||
 776                     tmp == ext2_get_cg_number(fs, cg))
 777                         setbit(bp->b_data, tmp - start);
 778                 tmp++;
 779         }
 780
 781         /*
 782          * Also if the number of blocks within the group is less than
 783          * the blocksize * 8 ( which is the size of bitmap ), set rest
 784          * of the block bitmap to 1
 785          */
 786         ext2_mark_bitmap_end(fs->e2fs->e2fs_bpg, fs->e2fs_bsize * 8,
 787             bp->b_data);
 788
 789         /* Clean the flag */
 790         fs->e2fs_gd[cg].ext4bgd_flags &= ~EXT2_BG_BLOCK_UNINIT;
 791
 792         return (0);
 793 }
 794
 795 /*
 796  * Determine whether a block can be allocated.
 797  *
 798  * Check to see if a block of the appropriate size is available,
 799  * and if it is, allocate it.
 800  */
 801 static daddr_t
 802 ext2_alloccg(struct inode *ip, int cg, daddr_t bpref, int size)
 803 {
 804         struct m_ext2fs *fs;
 805         struct buf *bp;
 806         struct ext2mount *ump;
 807         daddr_t bno, runstart, runlen;
 808         int bit, loc, end, error, start;
 809         char *bbp;
 810         /* XXX ondisk32 */
 811         fs = ip->i_e2fs;
 812         ump = ip->i_ump;
 813         if (fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nbfree == 0)
 814                 return (0);
 815         EXT2_UNLOCK(ump);
 816         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs,
 817             fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_b_bitmap),
 818             (int)fs->e2fs_bsize, NOCRED, &bp);
 819         if (error) {
 820                 brelse(bp);
 821                 EXT2_LOCK(ump);
 822                 return (0);
 823         }
 824         if (EXT2_HAS_RO_COMPAT_FEATURE(fs, EXT2F_ROCOMPAT_GDT_CSUM)) {
 825                 error = ext2_cg_block_bitmap_init(fs, cg, bp);
 826                 if (error) {
 827                         brelse(bp);
 828                         EXT2_LOCK(ump);
 829                         return (0);
 830                 }
 831         }
 832         if (fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nbfree == 0) {
 833                 /*
 834                  * Another thread allocated the last block in this
 835                  * group while we were waiting for the buffer.
 836                  */
 837                 brelse(bp);
 838                 EXT2_LOCK(ump);
 839                 return (0);
 840         }
 841         bbp = (char *)bp->b_data;
 842
 843         if (dtog(fs, bpref) != cg)
 844                 bpref = 0;
 845         if (bpref != 0) {
 846                 bpref = dtogd(fs, bpref);
 847                 /*
 848                  * if the requested block is available, use it
 849                  */
 850                 if (isclr(bbp, bpref)) {
 851                         bno = bpref;
 852                         goto gotit;
 853                 }
 854         }
 855         /*
 856          * no blocks in the requested cylinder, so take next
 857          * available one in this cylinder group.
 858          * first try to get 8 contigous blocks, then fall back to a single
 859          * block.
 860          */
 861         if (bpref)
 862                 start = dtogd(fs, bpref) / NBBY;
 863         else
 864                 start = 0;
 865         end = howmany(fs->e2fs->e2fs_fpg, NBBY) - start;
 866 retry:
 867         runlen = 0;
 868         runstart = 0;
 869         for (loc = start; loc < end; loc++) {
 870                 if (bbp[loc] == (char)0xff) {
 871                         runlen = 0;
 872                         continue;
 873                 }
 874
 875                 /* Start of a run, find the number of high clear bits. */
 876                 if (runlen == 0) {
 877                         bit = fls(bbp[loc]);
 878                         runlen = NBBY - bit;
 879                         runstart = loc * NBBY + bit;
 880                 } else if (bbp[loc] == 0) {
 881                         /* Continue a run. */
 882                         runlen += NBBY;
 883                 } else {
 884                         /*
 885                          * Finish the current run.  If it isn't long
 886                          * enough, start a new one.
 887                          */
 888                         bit = ffs(bbp[loc]) - 1;
 889                         runlen += bit;
 890                         if (runlen >= 8) {
 891                                 bno = runstart;
 892                                 goto gotit;
 893                         }
 894
 895                         /* Run was too short, start a new one. */
 896                         bit = fls(bbp[loc]);
 897                         runlen = NBBY - bit;
 898                         runstart = loc * NBBY + bit;
 899                 }
 900
 901                 /* If the current run is long enough, use it. */
 902                 if (runlen >= 8) {
 903                         bno = runstart;
 904                         goto gotit;
 905                 }
 906         }
 907         if (start != 0) {
 908                 end = start;
 909                 start = 0;
 910                 goto retry;
 911         }
 912         bno = ext2_mapsearch(fs, bbp, bpref);
 913         if (bno < 0) {
 914                 brelse(bp);
 915                 EXT2_LOCK(ump);
 916                 return (0);
 917         }
 918 gotit:
 919 #ifdef INVARIANTS
 920         if (isset(bbp, bno)) {
 921                 printf("ext2fs_alloccgblk: cg=%d bno=%jd fs=%s\n",
 922                     cg, (intmax_t)bno, fs->e2fs_fsmnt);
 923                 panic("ext2fs_alloccg: dup alloc");
 924         }
 925 #endif
 926         setbit(bbp, bno);
 927         EXT2_LOCK(ump);
 928         ext2_clusteracct(fs, bbp, cg, bno, -1);
 929         fs->e2fs->e2fs_fbcount--;
 930         fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nbfree--;
 931         fs->e2fs_fmod = 1;
 932         EXT2_UNLOCK(ump);
 933         bdwrite(bp);
 934         return (cg * fs->e2fs->e2fs_fpg + fs->e2fs->e2fs_first_dblock + bno);
 935 }
 936
 937 /*
 938  * Determine whether a cluster can be allocated.
 939  */
 940 static daddr_t
 941 ext2_clusteralloc(struct inode *ip, int cg, daddr_t bpref, int len)
 942 {
 943         struct m_ext2fs *fs;
 944         struct ext2mount *ump;
 945         struct buf *bp;
 946         char *bbp;
 947         int bit, error, got, i, loc, run;
 948         int32_t *lp;
 949         daddr_t bno;
 950
 951         fs = ip->i_e2fs;
 952         ump = ip->i_ump;
 953
 954         if (fs->e2fs_maxcluster[cg] < len)
 955                 return (0);
 956
 957         EXT2_UNLOCK(ump);
 958         error = bread(ip->i_devvp,
 959             fsbtodb(fs, fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_b_bitmap),
 960             (int)fs->e2fs_bsize, NOCRED, &bp);
 961         if (error)
 962                 goto fail_lock;
 963
 964         bbp = (char *)bp->b_data;
 965         EXT2_LOCK(ump);
 966         /*
 967          * Check to see if a cluster of the needed size (or bigger) is
 968          * available in this cylinder group.
 969          */
 970         lp = &fs->e2fs_clustersum[cg].cs_sum[len];
 971         for (i = len; i <= fs->e2fs_contigsumsize; i++)
 972                 if (*lp++ > 0)
 973                         break;
 974         if (i > fs->e2fs_contigsumsize) {
 975                 /*
 976                  * Update the cluster summary information to reflect
 977                  * the true maximum-sized cluster so that future cluster
 978                  * allocation requests can avoid reading the bitmap only
 979                  * to find no cluster.
 980                  */
 981                 lp = &fs->e2fs_clustersum[cg].cs_sum[len - 1];
 982                 for (i = len - 1; i > 0; i--)
 983                         if (*lp-- > 0)
 984                                 break;
 985                 fs->e2fs_maxcluster[cg] = i;
 986                 goto fail;
 987         }
 988         EXT2_UNLOCK(ump);
 989
 990         /* Search the bitmap to find a big enough cluster like in FFS. */
 991         if (dtog(fs, bpref) != cg)
 992                 bpref = 0;
 993         if (bpref != 0)
 994                 bpref = dtogd(fs, bpref);
 995         loc = bpref / NBBY;
 996         bit = 1 << (bpref % NBBY);
 997         for (run = 0, got = bpref; got < fs->e2fs->e2fs_fpg; got++) {
 998                 if ((bbp[loc] & bit) != 0)
 999                         run = 0;
1000                 else {
1001                         run++;
1002                         if (run == len)
1003                                 break;
1004                 }
1005                 if ((got & (NBBY - 1)) != (NBBY - 1))
1006                         bit <<= 1;
1007                 else {
1008                         loc++;
1009                         bit = 1;
1010                 }
1011         }
1012
1013         if (got >= fs->e2fs->e2fs_fpg)
1014                 goto fail_lock;
1015
1016         /* Allocate the cluster that we found. */
1017         for (i = 1; i < len; i++)
1018                 if (!isclr(bbp, got - run + i))
1019                         panic("ext2_clusteralloc: map mismatch");
1020
1021         bno = got - run + 1;
1022         if (bno >= fs->e2fs->e2fs_fpg)
1023                 panic("ext2_clusteralloc: allocated out of group");
1024
1025         EXT2_LOCK(ump);
1026         for (i = 0; i < len; i += fs->e2fs_fpb) {
1027                 setbit(bbp, bno + i);
1028                 ext2_clusteracct(fs, bbp, cg, bno + i, -1);
1029                 fs->e2fs->e2fs_fbcount--;
1030                 fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nbfree--;
1031         }
1032         fs->e2fs_fmod = 1;
1033         EXT2_UNLOCK(ump);
1034
1035         bdwrite(bp);
1036         return (cg * fs->e2fs->e2fs_fpg + fs->e2fs->e2fs_first_dblock + bno);
1037
1038 fail_lock:
1039         EXT2_LOCK(ump);
1040 fail:
1041         brelse(bp);
1042         return (0);
1043 }
1044
1045 static int
1046 ext2_zero_inode_table(struct inode *ip, int cg)
1047 {
1048         struct m_ext2fs *fs;
1049         struct buf *bp;
1050         int i, all_blks, used_blks;
1051
1052         fs = ip->i_e2fs;
1053
1054         if (fs->e2fs_gd[cg].ext4bgd_flags & EXT2_BG_INODE_ZEROED)
1055                 return (0);
1056
1057         all_blks = fs->e2fs->e2fs_inode_size * fs->e2fs->e2fs_ipg /
1058             fs->e2fs_bsize;
1059
1060         used_blks = howmany(fs->e2fs->e2fs_ipg -
1061             fs->e2fs_gd[cg].ext4bgd_i_unused,
1062             fs->e2fs_bsize / EXT2_INODE_SIZE(fs));
1063
1064         for (i = 0; i < all_blks - used_blks; i++) {
1065                 bp = getblk(ip->i_devvp, fsbtodb(fs,
1066                     fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_i_tables + used_blks + i),
1067                     fs->e2fs_bsize, 0, 0, 0);
1068                 if (!bp)
1069                         return (EIO);
1070
1071                 vfs_bio_bzero_buf(bp, 0, fs->e2fs_bsize);
1072                 bawrite(bp);
1073         }
1074
1075         fs->e2fs_gd[cg].ext4bgd_flags |= EXT2_BG_INODE_ZEROED;
1076
1077         return (0);
1078 }
1079
1080 /*
1081  * Determine whether an inode can be allocated.
1082  *
1083  * Check to see if an inode is available, and if it is,
1084  * allocate it using tode in the specified cylinder group.
1085  */
1086 static daddr_t
1087 ext2_nodealloccg(struct inode *ip, int cg, daddr_t ipref, int mode)
1088 {
1089         struct m_ext2fs *fs;
1090         struct buf *bp;
1091         struct ext2mount *ump;
1092         int error, start, len;
1093         char *ibp, *loc;
1094
1095         ipref--;        /* to avoid a lot of (ipref -1) */
1096         if (ipref == -1)
1097                 ipref = 0;
1098         fs = ip->i_e2fs;
1099         ump = ip->i_ump;
1100         if (fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nifree == 0)
1101                 return (0);
1102         EXT2_UNLOCK(ump);
1103         error = bread(ip->i_devvp, fsbtodb(fs,
1104             fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_i_bitmap),
1105             (int)fs->e2fs_bsize, NOCRED, &bp);
1106         if (error) {
1107                 brelse(bp);
1108                 EXT2_LOCK(ump);
1109                 return (0);
1110         }
1111         if (EXT2_HAS_RO_COMPAT_FEATURE(fs, EXT2F_ROCOMPAT_GDT_CSUM)) {
1112                 if (fs->e2fs_gd[cg].ext4bgd_flags & EXT2_BG_INODE_UNINIT) {
1113                         memset(bp->b_data, 0, fs->e2fs_bsize);
1114                         fs->e2fs_gd[cg].ext4bgd_flags &= ~EXT2_BG_INODE_UNINIT;
1115                 }
1116                 error = ext2_zero_inode_table(ip, cg);
1117                 if (error) {
1118                         brelse(bp);
1119                         EXT2_LOCK(ump);
1120                         return (0);
1121                 }
1122         }
1123         if (fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nifree == 0) {
1124                 /*
1125                  * Another thread allocated the last i-node in this
1126                  * group while we were waiting for the buffer.
1127                  */
1128                 brelse(bp);
1129                 EXT2_LOCK(ump);
1130                 return (0);
1131         }
1132         ibp = (char *)bp->b_data;
1133         if (ipref) {
1134                 ipref %= fs->e2fs->e2fs_ipg;
1135                 if (isclr(ibp, ipref))
1136                         goto gotit;
1137         }
1138         start = ipref / NBBY;
1139         len = howmany(fs->e2fs->e2fs_ipg - ipref, NBBY);
1140         loc = memcchr(&ibp[start], 0xff, len);
1141         if (loc == NULL) {
1142                 len = start + 1;
1143                 start = 0;
1144                 loc = memcchr(&ibp[start], 0xff, len);
1145                 if (loc == NULL) {
1146                         printf("cg = %d, ipref = %lld, fs = %s\n",
1147                             cg, (long long)ipref, fs->e2fs_fsmnt);
1148                         panic("ext2fs_nodealloccg: map corrupted");
1149                         /* NOTREACHED */
1150                 }
1151         }
1152         ipref = (loc - ibp) * NBBY + ffs(~*loc) - 1;
1153 gotit:
1154         setbit(ibp, ipref);
1155         EXT2_LOCK(ump);
1156         fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nifree--;
1157         if (EXT2_HAS_RO_COMPAT_FEATURE(fs, EXT2F_ROCOMPAT_GDT_CSUM))
1158                 fs->e2fs_gd[cg].ext4bgd_i_unused--;
1159         fs->e2fs->e2fs_ficount--;
1160         fs->e2fs_fmod = 1;
1161         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
1162                 fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_ndirs++;
1163                 fs->e2fs_total_dir++;
1164         }
1165         EXT2_UNLOCK(ump);
1166         bdwrite(bp);
1167         return (cg * fs->e2fs->e2fs_ipg + ipref + 1);
1168 }
1169
1170 /*
1171  * Free a block or fragment.
1172  *
1173  */
1174 void
1175 ext2_blkfree(struct inode *ip, e4fs_daddr_t bno, long size)
1176 {
1177         struct m_ext2fs *fs;
1178         struct buf *bp;
1179         struct ext2mount *ump;
1180         int cg, error;
1181         char *bbp;
1182
1183         fs = ip->i_e2fs;
1184         ump = ip->i_ump;
1185         cg = dtog(fs, bno);
1186         if (bno >= fs->e2fs->e2fs_bcount) {
1187                 printf("bad block %lld, ino %ju\n", (long long)bno,
1188                     (uintmax_t)ip->i_number);
1189                 ext2_fserr(fs, ip->i_uid, "bad block");
1190                 return;
1191         }
1192         error = bread(ip->i_devvp,
1193             fsbtodb(fs, fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_b_bitmap),
1194             (int)fs->e2fs_bsize, NOCRED, &bp);
1195         if (error) {
1196                 brelse(bp);
1197                 return;
1198         }
1199         bbp = (char *)bp->b_data;
1200         bno = dtogd(fs, bno);
1201         if (isclr(bbp, bno)) {
1202                 printf("block = %lld, fs = %s\n",
1203                     (long long)bno, fs->e2fs_fsmnt);
1204                 panic("ext2_blkfree: freeing free block");
1205         }
1206         clrbit(bbp, bno);
1207         EXT2_LOCK(ump);
1208         ext2_clusteracct(fs, bbp, cg, bno, 1);
1209         fs->e2fs->e2fs_fbcount++;
1210         fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nbfree++;
1211         fs->e2fs_fmod = 1;
1212         EXT2_UNLOCK(ump);
1213         bdwrite(bp);
1214 }
1215
1216 /*
1217  * Free an inode.
1218  *
1219  */
1220 int
1221 ext2_vfree(struct vnode *pvp, ino_t ino, int mode)
1222 {
1223         struct m_ext2fs *fs;
1224         struct inode *pip;
1225         struct buf *bp;
1226         struct ext2mount *ump;
1227         int error, cg;
1228         char *ibp;
1229
1230         pip = VTOI(pvp);
1231         fs = pip->i_e2fs;
1232         ump = pip->i_ump;
1233         if ((u_int)ino > fs->e2fs_ipg * fs->e2fs_gcount)
1234                 panic("ext2_vfree: range: devvp = %p, ino = %ju, fs = %s",
1235                     pip->i_devvp, (uintmax_t)ino, fs->e2fs_fsmnt);
1236
1237         cg = ino_to_cg(fs, ino);
1238         error = bread(pip->i_devvp,
1239             fsbtodb(fs, fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_i_bitmap),
1240             (int)fs->e2fs_bsize, NOCRED, &bp);
1241         if (error) {
1242                 brelse(bp);
1243                 return (0);
1244         }
1245         ibp = (char *)bp->b_data;
1246         ino = (ino - 1) % fs->e2fs->e2fs_ipg;
1247         if (isclr(ibp, ino)) {
1248                 printf("ino = %llu, fs = %s\n",
1249                     (unsigned long long)ino, fs->e2fs_fsmnt);
1250                 if (fs->e2fs_ronly == 0)
1251                         panic("ext2_vfree: freeing free inode");
1252         }
1253         clrbit(ibp, ino);
1254         EXT2_LOCK(ump);
1255         fs->e2fs->e2fs_ficount++;
1256         fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_nifree++;
1257         if (EXT2_HAS_RO_COMPAT_FEATURE(fs, EXT2F_ROCOMPAT_GDT_CSUM))
1258                 fs->e2fs_gd[cg].ext4bgd_i_unused++;
1259         if ((mode & IFMT) == IFDIR) {
1260                 fs->e2fs_gd[cg].ext2bgd_ndirs--;
1261                 fs->e2fs_total_dir--;
1262         }
1263         fs->e2fs_fmod = 1;
1264         EXT2_UNLOCK(ump);
1265         bdwrite(bp);
1266         return (0);
1267 }
1268
1269 /*
1270  * Find a block in the specified cylinder group.
1271  *
1272  * It is a panic if a request is made to find a block if none are
1273  * available.
1274  */
1275 static daddr_t
1276 ext2_mapsearch(struct m_ext2fs *fs, char *bbp, daddr_t bpref)
1277 {
1278         char *loc;
1279         int start, len;
1280
1281         /*
1282          * find the fragment by searching through the free block
1283          * map for an appropriate bit pattern
1284          */
1285         if (bpref)
1286                 start = dtogd(fs, bpref) / NBBY;
1287         else
1288                 start = 0;
1289         len = howmany(fs->e2fs->e2fs_fpg, NBBY) - start;
1290         loc = memcchr(&bbp[start], 0xff, len);
1291         if (loc == NULL) {
1292                 len = start + 1;
1293                 start = 0;
1294                 loc = memcchr(&bbp[start], 0xff, len);
1295                 if (loc == NULL) {
1296                         printf("start = %d, len = %d, fs = %s\n",
1297                             start, len, fs->e2fs_fsmnt);
1298                         panic("ext2_mapsearch: map corrupted");
1299                         /* NOTREACHED */
1300                 }
1301         }
1302         return ((loc - bbp) * NBBY + ffs(~*loc) - 1);
1303 }
1304
1305 /*
1306  * Fserr prints the name of a filesystem with an error diagnostic.
1307  *
1308  * The form of the error message is:
1309  *      fs: error message
1310  */
1311 void
1312 ext2_fserr(struct m_ext2fs *fs, uid_t uid, char *cp)
1313 {
1314
1315         log(LOG_ERR, "uid %u on %s: %s\n", uid, fs->e2fs_fsmnt, cp);
1316 }
1317
1318 int
1319 ext2_cg_has_sb(struct m_ext2fs *fs, int cg)
1320 {
1321         int a3, a5, a7;
1322
1323         if (cg == 0)
1324                 return (1);
1325
1326         if (EXT2_HAS_COMPAT_FEATURE(fs, EXT2F_COMPAT_SPARSESUPER2)) {
1327                 if (cg == fs->e2fs->e4fs_backup_bgs[0] ||
1328                     cg == fs->e2fs->e4fs_backup_bgs[1])
1329                         return (1);
1330                 return (0);
1331         }
1332
1333         if ((cg <= 1) ||
1334             !EXT2_HAS_RO_COMPAT_FEATURE(fs, EXT2F_ROCOMPAT_SPARSESUPER))
1335                 return (1);
1336
1337         if (!(cg & 1))
1338                 return (0);
1339
1340         for (a3 = 3, a5 = 5, a7 = 7;
1341             a3 <= cg || a5 <= cg || a7 <= cg;
1342             a3 *= 3, a5 *= 5, a7 *= 7)
1343                 if (cg == a3 || cg == a5 || cg == a7)
1344                         return (1);
1345         return (0);
1346 }