Branch data Line data Source code
1 : : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 : : /*
3 : : * Copyright (c) 2003-2006, Cluster File Systems, Inc, info@clusterfs.com
4 : : * Written by Alex Tomas <alex@clusterfs.com>
5 : : */
6 : :
7 : :
8 : : /*
9 : : * mballoc.c contains the multiblocks allocation routines
10 : : */
11 : :
12 : : #include "ext4_jbd2.h"
13 : : #include "mballoc.h"
14 : : #include <linux/log2.h>
15 : : #include <linux/module.h>
16 : : #include <linux/slab.h>
17 : : #include <linux/nospec.h>
18 : : #include <linux/backing-dev.h>
19 : : #include <trace/events/ext4.h>
20 : :
21 : : #ifdef CONFIG_EXT4_DEBUG
22 : : ushort ext4_mballoc_debug __read_mostly;
23 : :
24 : : module_param_named(mballoc_debug, ext4_mballoc_debug, ushort, 0644);
25 : : MODULE_PARM_DESC(mballoc_debug, "Debugging level for ext4's mballoc");
26 : : #endif
27 : :
28 : : /*
29 : : * MUSTDO:
30 : : * - test ext4_ext_search_left() and ext4_ext_search_right()
31 : : * - search for metadata in few groups
32 : : *
33 : : * TODO v4:
34 : : * - normalization should take into account whether file is still open
35 : : * - discard preallocations if no free space left (policy?)
36 : : * - don't normalize tails
37 : : * - quota
38 : : * - reservation for superuser
39 : : *
40 : : * TODO v3:
41 : : * - bitmap read-ahead (proposed by Oleg Drokin aka green)
42 : : * - track min/max extents in each group for better group selection
43 : : * - mb_mark_used() may allocate chunk right after splitting buddy
44 : : * - tree of groups sorted by number of free blocks
45 : : * - error handling
46 : : */
47 : :
48 : : /*
49 : : * The allocation request involve request for multiple number of blocks
50 : : * near to the goal(block) value specified.
51 : : *
52 : : * During initialization phase of the allocator we decide to use the
53 : : * group preallocation or inode preallocation depending on the size of
54 : : * the file. The size of the file could be the resulting file size we
55 : : * would have after allocation, or the current file size, which ever
56 : : * is larger. If the size is less than sbi->s_mb_stream_request we
57 : : * select to use the group preallocation. The default value of
58 : : * s_mb_stream_request is 16 blocks. This can also be tuned via
59 : : * /sys/fs/ext4/<partition>/mb_stream_req. The value is represented in
60 : : * terms of number of blocks.
61 : : *
62 : : * The main motivation for having small file use group preallocation is to
63 : : * ensure that we have small files closer together on the disk.
64 : : *
65 : : * First stage the allocator looks at the inode prealloc list,
66 : : * ext4_inode_info->i_prealloc_list, which contains list of prealloc
67 : : * spaces for this particular inode. The inode prealloc space is
68 : : * represented as:
69 : : *
70 : : * pa_lstart -> the logical start block for this prealloc space
71 : : * pa_pstart -> the physical start block for this prealloc space
72 : : * pa_len -> length for this prealloc space (in clusters)
73 : : * pa_free -> free space available in this prealloc space (in clusters)
74 : : *
75 : : * The inode preallocation space is used looking at the _logical_ start
76 : : * block. If only the logical file block falls within the range of prealloc
77 : : * space we will consume the particular prealloc space. This makes sure that
78 : : * we have contiguous physical blocks representing the file blocks
79 : : *
80 : : * The important thing to be noted in case of inode prealloc space is that
81 : : * we don't modify the values associated to inode prealloc space except
82 : : * pa_free.
83 : : *
84 : : * If we are not able to find blocks in the inode prealloc space and if we
85 : : * have the group allocation flag set then we look at the locality group
86 : : * prealloc space. These are per CPU prealloc list represented as
87 : : *
88 : : * ext4_sb_info.s_locality_groups[smp_processor_id()]
89 : : *
90 : : * The reason for having a per cpu locality group is to reduce the contention
91 : : * between CPUs. It is possible to get scheduled at this point.
92 : : *
93 : : * The locality group prealloc space is used looking at whether we have
94 : : * enough free space (pa_free) within the prealloc space.
95 : : *
96 : : * If we can't allocate blocks via inode prealloc or/and locality group
97 : : * prealloc then we look at the buddy cache. The buddy cache is represented
98 : : * by ext4_sb_info.s_buddy_cache (struct inode) whose file offset gets
99 : : * mapped to the buddy and bitmap information regarding different
100 : : * groups. The buddy information is attached to buddy cache inode so that
101 : : * we can access them through the page cache. The information regarding
102 : : * each group is loaded via ext4_mb_load_buddy. The information involve
103 : : * block bitmap and buddy information. The information are stored in the
104 : : * inode as:
105 : : *
106 : : * { page }
107 : : * [ group 0 bitmap][ group 0 buddy] [group 1][ group 1]...
108 : : *
109 : : *
110 : : * one block each for bitmap and buddy information. So for each group we
111 : : * take up 2 blocks. A page can contain blocks_per_page (PAGE_SIZE /
112 : : * blocksize) blocks. So it can have information regarding groups_per_page
113 : : * which is blocks_per_page/2
114 : : *
115 : : * The buddy cache inode is not stored on disk. The inode is thrown
116 : : * away when the filesystem is unmounted.
117 : : *
118 : : * We look for count number of blocks in the buddy cache. If we were able
119 : : * to locate that many free blocks we return with additional information
120 : : * regarding rest of the contiguous physical block available
121 : : *
122 : : * Before allocating blocks via buddy cache we normalize the request
123 : : * blocks. This ensure we ask for more blocks that we needed. The extra
124 : : * blocks that we get after allocation is added to the respective prealloc
125 : : * list. In case of inode preallocation we follow a list of heuristics
126 : : * based on file size. This can be found in ext4_mb_normalize_request. If
127 : : * we are doing a group prealloc we try to normalize the request to
128 : : * sbi->s_mb_group_prealloc. The default value of s_mb_group_prealloc is
129 : : * dependent on the cluster size; for non-bigalloc file systems, it is
130 : : * 512 blocks. This can be tuned via
131 : : * /sys/fs/ext4/<partition>/mb_group_prealloc. The value is represented in
132 : : * terms of number of blocks. If we have mounted the file system with -O
133 : : * stripe=<value> option the group prealloc request is normalized to the
134 : : * the smallest multiple of the stripe value (sbi->s_stripe) which is
135 : : * greater than the default mb_group_prealloc.
136 : : *
137 : : * The regular allocator (using the buddy cache) supports a few tunables.
138 : : *
139 : : * /sys/fs/ext4/<partition>/mb_min_to_scan
140 : : * /sys/fs/ext4/<partition>/mb_max_to_scan
141 : : * /sys/fs/ext4/<partition>/mb_order2_req
142 : : *
143 : : * The regular allocator uses buddy scan only if the request len is power of
144 : : * 2 blocks and the order of allocation is >= sbi->s_mb_order2_reqs. The
145 : : * value of s_mb_order2_reqs can be tuned via
146 : : * /sys/fs/ext4/<partition>/mb_order2_req. If the request len is equal to
147 : : * stripe size (sbi->s_stripe), we try to search for contiguous block in
148 : : * stripe size. This should result in better allocation on RAID setups. If
149 : : * not, we search in the specific group using bitmap for best extents. The
150 : : * tunable min_to_scan and max_to_scan control the behaviour here.
151 : : * min_to_scan indicate how long the mballoc __must__ look for a best
152 : : * extent and max_to_scan indicates how long the mballoc __can__ look for a
153 : : * best extent in the found extents. Searching for the blocks starts with
154 : : * the group specified as the goal value in allocation context via
155 : : * ac_g_ex. Each group is first checked based on the criteria whether it
156 : : * can be used for allocation. ext4_mb_good_group explains how the groups are
157 : : * checked.
158 : : *
159 : : * Both the prealloc space are getting populated as above. So for the first
160 : : * request we will hit the buddy cache which will result in this prealloc
161 : : * space getting filled. The prealloc space is then later used for the
162 : : * subsequent request.
163 : : */
164 : :
165 : : /*
166 : : * mballoc operates on the following data:
167 : : * - on-disk bitmap
168 : : * - in-core buddy (actually includes buddy and bitmap)
169 : : * - preallocation descriptors (PAs)
170 : : *
171 : : * there are two types of preallocations:
172 : : * - inode
173 : : * assiged to specific inode and can be used for this inode only.
174 : : * it describes part of inode's space preallocated to specific
175 : : * physical blocks. any block from that preallocated can be used
176 : : * independent. the descriptor just tracks number of blocks left
177 : : * unused. so, before taking some block from descriptor, one must
178 : : * make sure corresponded logical block isn't allocated yet. this
179 : : * also means that freeing any block within descriptor's range
180 : : * must discard all preallocated blocks.
181 : : * - locality group
182 : : * assigned to specific locality group which does not translate to
183 : : * permanent set of inodes: inode can join and leave group. space
184 : : * from this type of preallocation can be used for any inode. thus
185 : : * it's consumed from the beginning to the end.
186 : : *
187 : : * relation between them can be expressed as:
188 : : * in-core buddy = on-disk bitmap + preallocation descriptors
189 : : *
190 : : * this mean blocks mballoc considers used are:
191 : : * - allocated blocks (persistent)
192 : : * - preallocated blocks (non-persistent)
193 : : *
194 : : * consistency in mballoc world means that at any time a block is either
195 : : * free or used in ALL structures. notice: "any time" should not be read
196 : : * literally -- time is discrete and delimited by locks.
197 : : *
198 : : * to keep it simple, we don't use block numbers, instead we count number of
199 : : * blocks: how many blocks marked used/free in on-disk bitmap, buddy and PA.
200 : : *
201 : : * all operations can be expressed as:
202 : : * - init buddy: buddy = on-disk + PAs
203 : : * - new PA: buddy += N; PA = N
204 : : * - use inode PA: on-disk += N; PA -= N
205 : : * - discard inode PA buddy -= on-disk - PA; PA = 0
206 : : * - use locality group PA on-disk += N; PA -= N
207 : : * - discard locality group PA buddy -= PA; PA = 0
208 : : * note: 'buddy -= on-disk - PA' is used to show that on-disk bitmap
209 : : * is used in real operation because we can't know actual used
210 : : * bits from PA, only from on-disk bitmap
211 : : *
212 : : * if we follow this strict logic, then all operations above should be atomic.
213 : : * given some of them can block, we'd have to use something like semaphores
214 : : * killing performance on high-end SMP hardware. let's try to relax it using
215 : : * the following knowledge:
216 : : * 1) if buddy is referenced, it's already initialized
217 : : * 2) while block is used in buddy and the buddy is referenced,
218 : : * nobody can re-allocate that block
219 : : * 3) we work on bitmaps and '+' actually means 'set bits'. if on-disk has
220 : : * bit set and PA claims same block, it's OK. IOW, one can set bit in
221 : : * on-disk bitmap if buddy has same bit set or/and PA covers corresponded
222 : : * block
223 : : *
224 : : * so, now we're building a concurrency table:
225 : : * - init buddy vs.
226 : : * - new PA
227 : : * blocks for PA are allocated in the buddy, buddy must be referenced
228 : : * until PA is linked to allocation group to avoid concurrent buddy init
229 : : * - use inode PA
230 : : * we need to make sure that either on-disk bitmap or PA has uptodate data
231 : : * given (3) we care that PA-=N operation doesn't interfere with init
232 : : * - discard inode PA
233 : : * the simplest way would be to have buddy initialized by the discard
234 : : * - use locality group PA
235 : : * again PA-=N must be serialized with init
236 : : * - discard locality group PA
237 : : * the simplest way would be to have buddy initialized by the discard
238 : : * - new PA vs.
239 : : * - use inode PA
240 : : * i_data_sem serializes them
241 : : * - discard inode PA
242 : : * discard process must wait until PA isn't used by another process
243 : : * - use locality group PA
244 : : * some mutex should serialize them
245 : : * - discard locality group PA
246 : : * discard process must wait until PA isn't used by another process
247 : : * - use inode PA
248 : : * - use inode PA
249 : : * i_data_sem or another mutex should serializes them
250 : : * - discard inode PA
251 : : * discard process must wait until PA isn't used by another process
252 : : * - use locality group PA
253 : : * nothing wrong here -- they're different PAs covering different blocks
254 : : * - discard locality group PA
255 : : * discard process must wait until PA isn't used by another process
256 : : *
257 : : * now we're ready to make few consequences:
258 : : * - PA is referenced and while it is no discard is possible
259 : : * - PA is referenced until block isn't marked in on-disk bitmap
260 : : * - PA changes only after on-disk bitmap
261 : : * - discard must not compete with init. either init is done before
262 : : * any discard or they're serialized somehow
263 : : * - buddy init as sum of on-disk bitmap and PAs is done atomically
264 : : *
265 : : * a special case when we've used PA to emptiness. no need to modify buddy
266 : : * in this case, but we should care about concurrent init
267 : : *
268 : : */
269 : :
270 : : /*
271 : : * Logic in few words:
272 : : *
273 : : * - allocation:
274 : : * load group
275 : : * find blocks
276 : : * mark bits in on-disk bitmap
277 : : * release group
278 : : *
279 : : * - use preallocation:
280 : : * find proper PA (per-inode or group)
281 : : * load group
282 : : * mark bits in on-disk bitmap
283 : : * release group
284 : : * release PA
285 : : *
286 : : * - free:
287 : : * load group
288 : : * mark bits in on-disk bitmap
289 : : * release group
290 : : *
291 : : * - discard preallocations in group:
292 : : * mark PAs deleted
293 : : * move them onto local list
294 : : * load on-disk bitmap
295 : : * load group
296 : : * remove PA from object (inode or locality group)
297 : : * mark free blocks in-core
298 : : *
299 : : * - discard inode's preallocations:
300 : : */
301 : :
302 : : /*
303 : : * Locking rules
304 : : *
305 : : * Locks:
306 : : * - bitlock on a group (group)
307 : : * - object (inode/locality) (object)
308 : : * - per-pa lock (pa)
309 : : *
310 : : * Paths:
311 : : * - new pa
312 : : * object
313 : : * group
314 : : *
315 : : * - find and use pa:
316 : : * pa
317 : : *
318 : : * - release consumed pa:
319 : : * pa
320 : : * group
321 : : * object
322 : : *
323 : : * - generate in-core bitmap:
324 : : * group
325 : : * pa
326 : : *
327 : : * - discard all for given object (inode, locality group):
328 : : * object
329 : : * pa
330 : : * group
331 : : *
332 : : * - discard all for given group:
333 : : * group
334 : : * pa
335 : : * group
336 : : * object
337 : : *
338 : : */
339 : : static struct kmem_cache *ext4_pspace_cachep;
340 : : static struct kmem_cache *ext4_ac_cachep;
341 : : static struct kmem_cache *ext4_free_data_cachep;
342 : :
343 : : /* We create slab caches for groupinfo data structures based on the
344 : : * superblock block size. There will be one per mounted filesystem for
345 : : * each unique s_blocksize_bits */
346 : : #define NR_GRPINFO_CACHES 8
347 : : static struct kmem_cache *ext4_groupinfo_caches[NR_GRPINFO_CACHES];
348 : :
349 : : static const char * const ext4_groupinfo_slab_names[NR_GRPINFO_CACHES] = {
350 : : "ext4_groupinfo_1k", "ext4_groupinfo_2k", "ext4_groupinfo_4k",
351 : : "ext4_groupinfo_8k", "ext4_groupinfo_16k", "ext4_groupinfo_32k",
352 : : "ext4_groupinfo_64k", "ext4_groupinfo_128k"
353 : : };
354 : :
355 : : static void ext4_mb_generate_from_pa(struct super_block *sb, void *bitmap,
356 : : ext4_group_t group);
357 : : static void ext4_mb_generate_from_freelist(struct super_block *sb, void *bitmap,
358 : : ext4_group_t group);
359 : :
360 : : static inline void *mb_correct_addr_and_bit(int *bit, void *addr)
361 : : {
362 : : #if BITS_PER_LONG == 64
363 : : *bit += ((unsigned long) addr & 7UL) << 3;
364 : : addr = (void *) ((unsigned long) addr & ~7UL);
365 : : #elif BITS_PER_LONG == 32
366 : 3 : *bit += ((unsigned long) addr & 3UL) << 3;
367 : 3 : addr = (void *) ((unsigned long) addr & ~3UL);
368 : : #else
369 : : #error "how many bits you are?!"
370 : : #endif
371 : : return addr;
372 : : }
373 : :
374 : : static inline int mb_test_bit(int bit, void *addr)
375 : : {
376 : : /*
377 : : * ext4_test_bit on architecture like powerpc
378 : : * needs unsigned long aligned address
379 : : */
380 : : addr = mb_correct_addr_and_bit(&bit, addr);
381 : : return ext4_test_bit(bit, addr);
382 : : }
383 : :
384 : : static inline void mb_set_bit(int bit, void *addr)
385 : : {
386 : : addr = mb_correct_addr_and_bit(&bit, addr);
387 : : ext4_set_bit(bit, addr);
388 : : }
389 : :
390 : : static inline void mb_clear_bit(int bit, void *addr)
391 : : {
392 : : addr = mb_correct_addr_and_bit(&bit, addr);
393 : : ext4_clear_bit(bit, addr);
394 : : }
395 : :
396 : : static inline int mb_test_and_clear_bit(int bit, void *addr)
397 : : {
398 : : addr = mb_correct_addr_and_bit(&bit, addr);
399 : : return ext4_test_and_clear_bit(bit, addr);
400 : : }
401 : :
402 : 3 : static inline int mb_find_next_zero_bit(void *addr, int max, int start)
403 : : {
404 : : int fix = 0, ret, tmpmax;
405 : : addr = mb_correct_addr_and_bit(&fix, addr);
406 : 3 : tmpmax = max + fix;
407 : 3 : start += fix;
408 : :
409 : 3 : ret = ext4_find_next_zero_bit(addr, tmpmax, start) - fix;
410 : 3 : if (ret > max)
411 : : return max;
412 : 3 : return ret;
413 : : }
414 : :
415 : 3 : static inline int mb_find_next_bit(void *addr, int max, int start)
416 : : {
417 : : int fix = 0, ret, tmpmax;
418 : : addr = mb_correct_addr_and_bit(&fix, addr);
419 : 3 : tmpmax = max + fix;
420 : 3 : start += fix;
421 : :
422 : 3 : ret = ext4_find_next_bit(addr, tmpmax, start) - fix;
423 : 3 : if (ret > max)
424 : : return max;
425 : 3 : return ret;
426 : : }
427 : :
428 : 3 : static void *mb_find_buddy(struct ext4_buddy *e4b, int order, int *max)
429 : : {
430 : : char *bb;
431 : :
432 : 3 : BUG_ON(e4b->bd_bitmap == e4b->bd_buddy);
433 : 3 : BUG_ON(max == NULL);
434 : :
435 : 3 : if (order > e4b->bd_blkbits + 1) {
436 : 3 : *max = 0;
437 : 3 : return NULL;
438 : : }
439 : :
440 : : /* at order 0 we see each particular block */
441 : 3 : if (order == 0) {
442 : 3 : *max = 1 << (e4b->bd_blkbits + 3);
443 : 3 : return e4b->bd_bitmap;
444 : : }
445 : :
446 : 3 : bb = e4b->bd_buddy + EXT4_SB(e4b->bd_sb)->s_mb_offsets[order];
447 : 3 : *max = EXT4_SB(e4b->bd_sb)->s_mb_maxs[order];
448 : :
449 : 3 : return bb;
450 : : }
451 : :
452 : : #ifdef DOUBLE_CHECK
453 : : static void mb_free_blocks_double(struct inode *inode, struct ext4_buddy *e4b,
454 : : int first, int count)
455 : : {
456 : : int i;
457 : : struct super_block *sb = e4b->bd_sb;
458 : :
459 : : if (unlikely(e4b->bd_info->bb_bitmap == NULL))
460 : : return;
461 : : assert_spin_locked(ext4_group_lock_ptr(sb, e4b->bd_group));
462 : : for (i = 0; i < count; i++) {
463 : : if (!mb_test_bit(first + i, e4b->bd_info->bb_bitmap)) {
464 : : ext4_fsblk_t blocknr;
465 : :
466 : : blocknr = ext4_group_first_block_no(sb, e4b->bd_group);
467 : : blocknr += EXT4_C2B(EXT4_SB(sb), first + i);
468 : : ext4_grp_locked_error(sb, e4b->bd_group,
469 : : inode ? inode->i_ino : 0,
470 : : blocknr,
471 : : "freeing block already freed "
472 : : "(bit %u)",
473 : : first + i);
474 : : ext4_mark_group_bitmap_corrupted(sb, e4b->bd_group,
475 : : EXT4_GROUP_INFO_BBITMAP_CORRUPT);
476 : : }
477 : : mb_clear_bit(first + i, e4b->bd_info->bb_bitmap);
478 : : }
479 : : }
480 : :
481 : : static void mb_mark_used_double(struct ext4_buddy *e4b, int first, int count)
482 : : {
483 : : int i;
484 : :
485 : : if (unlikely(e4b->bd_info->bb_bitmap == NULL))
486 : : return;
487 : : assert_spin_locked(ext4_group_lock_ptr(e4b->bd_sb, e4b->bd_group));
488 : : for (i = 0; i < count; i++) {
489 : : BUG_ON(mb_test_bit(first + i, e4b->bd_info->bb_bitmap));
490 : : mb_set_bit(first + i, e4b->bd_info->bb_bitmap);
491 : : }
492 : : }
493 : :
494 : : static void mb_cmp_bitmaps(struct ext4_buddy *e4b, void *bitmap)
495 : : {
496 : : if (memcmp(e4b->bd_info->bb_bitmap, bitmap, e4b->bd_sb->s_blocksize)) {
497 : : unsigned char *b1, *b2;
498 : : int i;
499 : : b1 = (unsigned char *) e4b->bd_info->bb_bitmap;
500 : : b2 = (unsigned char *) bitmap;
501 : : for (i = 0; i < e4b->bd_sb->s_blocksize; i++) {
502 : : if (b1[i] != b2[i]) {
503 : : ext4_msg(e4b->bd_sb, KERN_ERR,
504 : : "corruption in group %u "
505 : : "at byte %u(%u): %x in copy != %x "
506 : : "on disk/prealloc",
507 : : e4b->bd_group, i, i * 8, b1[i], b2[i]);
508 : : BUG();
509 : : }
510 : : }
511 : : }
512 : : }
513 : :
514 : : #else
515 : : static inline void mb_free_blocks_double(struct inode *inode,
516 : : struct ext4_buddy *e4b, int first, int count)
517 : : {
518 : : return;
519 : : }
520 : : static inline void mb_mark_used_double(struct ext4_buddy *e4b,
521 : : int first, int count)
522 : : {
523 : : return;
524 : : }
525 : : static inline void mb_cmp_bitmaps(struct ext4_buddy *e4b, void *bitmap)
526 : : {
527 : : return;
528 : : }
529 : : #endif
530 : :
531 : : #ifdef AGGRESSIVE_CHECK
532 : :
533 : : #define MB_CHECK_ASSERT(assert) \
534 : : do { \
535 : : if (!(assert)) { \
536 : : printk(KERN_EMERG \
537 : : "Assertion failure in %s() at %s:%d: \"%s\"\n", \
538 : : function, file, line, # assert); \
539 : : BUG(); \
540 : : } \
541 : : } while (0)
542 : :
543 : : static int __mb_check_buddy(struct ext4_buddy *e4b, char *file,
544 : : const char *function, int line)
545 : : {
546 : : struct super_block *sb = e4b->bd_sb;
547 : : int order = e4b->bd_blkbits + 1;
548 : : int max;
549 : : int max2;
550 : : int i;
551 : : int j;
552 : : int k;
553 : : int count;
554 : : struct ext4_group_info *grp;
555 : : int fragments = 0;
556 : : int fstart;
557 : : struct list_head *cur;
558 : : void *buddy;
559 : : void *buddy2;
560 : :
561 : : {
562 : : static int mb_check_counter;
563 : : if (mb_check_counter++ % 100 != 0)
564 : : return 0;
565 : : }
566 : :
567 : : while (order > 1) {
568 : : buddy = mb_find_buddy(e4b, order, &max);
569 : : MB_CHECK_ASSERT(buddy);
570 : : buddy2 = mb_find_buddy(e4b, order - 1, &max2);
571 : : MB_CHECK_ASSERT(buddy2);
572 : : MB_CHECK_ASSERT(buddy != buddy2);
573 : : MB_CHECK_ASSERT(max * 2 == max2);
574 : :
575 : : count = 0;
576 : : for (i = 0; i < max; i++) {
577 : :
578 : : if (mb_test_bit(i, buddy)) {
579 : : /* only single bit in buddy2 may be 1 */
580 : : if (!mb_test_bit(i << 1, buddy2)) {
581 : : MB_CHECK_ASSERT(
582 : : mb_test_bit((i<<1)+1, buddy2));
583 : : } else if (!mb_test_bit((i << 1) + 1, buddy2)) {
584 : : MB_CHECK_ASSERT(
585 : : mb_test_bit(i << 1, buddy2));
586 : : }
587 : : continue;
588 : : }
589 : :
590 : : /* both bits in buddy2 must be 1 */
591 : : MB_CHECK_ASSERT(mb_test_bit(i << 1, buddy2));
592 : : MB_CHECK_ASSERT(mb_test_bit((i << 1) + 1, buddy2));
593 : :
594 : : for (j = 0; j < (1 << order); j++) {
595 : : k = (i * (1 << order)) + j;
596 : : MB_CHECK_ASSERT(
597 : : !mb_test_bit(k, e4b->bd_bitmap));
598 : : }
599 : : count++;
600 : : }
601 : : MB_CHECK_ASSERT(e4b->bd_info->bb_counters[order] == count);
602 : : order--;
603 : : }
604 : :
605 : : fstart = -1;
606 : : buddy = mb_find_buddy(e4b, 0, &max);
607 : : for (i = 0; i < max; i++) {
608 : : if (!mb_test_bit(i, buddy)) {
609 : : MB_CHECK_ASSERT(i >= e4b->bd_info->bb_first_free);
610 : : if (fstart == -1) {
611 : : fragments++;
612 : : fstart = i;
613 : : }
614 : : continue;
615 : : }
616 : : fstart = -1;
617 : : /* check used bits only */
618 : : for (j = 0; j < e4b->bd_blkbits + 1; j++) {
619 : : buddy2 = mb_find_buddy(e4b, j, &max2);
620 : : k = i >> j;
621 : : MB_CHECK_ASSERT(k < max2);
622 : : MB_CHECK_ASSERT(mb_test_bit(k, buddy2));
623 : : }
624 : : }
625 : : MB_CHECK_ASSERT(!EXT4_MB_GRP_NEED_INIT(e4b->bd_info));
626 : : MB_CHECK_ASSERT(e4b->bd_info->bb_fragments == fragments);
627 : :
628 : : grp = ext4_get_group_info(sb, e4b->bd_group);
629 : : list_for_each(cur, &grp->bb_prealloc_list) {
630 : : ext4_group_t groupnr;
631 : : struct ext4_prealloc_space *pa;
632 : : pa = list_entry(cur, struct ext4_prealloc_space, pa_group_list);
633 : : ext4_get_group_no_and_offset(sb, pa->pa_pstart, &groupnr, &k);
634 : : MB_CHECK_ASSERT(groupnr == e4b->bd_group);
635 : : for (i = 0; i < pa->pa_len; i++)
636 : : MB_CHECK_ASSERT(mb_test_bit(k + i, buddy));
637 : : }
638 : : return 0;
639 : : }
640 : : #undef MB_CHECK_ASSERT
641 : : #define mb_check_buddy(e4b) __mb_check_buddy(e4b, \
642 : : __FILE__, __func__, __LINE__)
643 : : #else
644 : : #define mb_check_buddy(e4b)
645 : : #endif
646 : :
647 : : /*
648 : : * Divide blocks started from @first with length @len into
649 : : * smaller chunks with power of 2 blocks.
650 : : * Clear the bits in bitmap which the blocks of the chunk(s) covered,
651 : : * then increase bb_counters[] for corresponded chunk size.
652 : : */
653 : 3 : static void ext4_mb_mark_free_simple(struct super_block *sb,
654 : : void *buddy, ext4_grpblk_t first, ext4_grpblk_t len,
655 : : struct ext4_group_info *grp)
656 : : {
657 : : struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
658 : : ext4_grpblk_t min;
659 : : ext4_grpblk_t max;
660 : : ext4_grpblk_t chunk;
661 : : unsigned int border;
662 : :
663 : 3 : BUG_ON(len > EXT4_CLUSTERS_PER_GROUP(sb));
664 : :
665 : 3 : border = 2 << sb->s_blocksize_bits;
666 : :
667 : 3 : while (len > 0) {
668 : : /* find how many blocks can be covered since this position */
669 : 3 : max = ffs(first | border) - 1;
670 : :
671 : : /* find how many blocks of power 2 we need to mark */
672 : 3 : min = fls(len) - 1;
673 : :
674 : 3 : if (max < min)
675 : : min = max;
676 : 3 : chunk = 1 << min;
677 : :
678 : : /* mark multiblock chunks only */
679 : 3 : grp->bb_counters[min]++;
680 : 3 : if (min > 0)
681 : 3 : mb_clear_bit(first >> min,
682 : 3 : buddy + sbi->s_mb_offsets[min]);
683 : :
684 : 3 : len -= chunk;
685 : 3 : first += chunk;
686 : : }
687 : 3 : }
688 : :
689 : : /*
690 : : * Cache the order of the largest free extent we have available in this block
691 : : * group.
692 : : */
693 : : static void
694 : : mb_set_largest_free_order(struct super_block *sb, struct ext4_group_info *grp)
695 : : {
696 : : int i;
697 : : int bits;
698 : :
699 : 3 : grp->bb_largest_free_order = -1; /* uninit */
700 : :
701 : 3 : bits = sb->s_blocksize_bits + 1;
702 : 3 : for (i = bits; i >= 0; i--) {
703 : 3 : if (grp->bb_counters[i] > 0) {
704 : 3 : grp->bb_largest_free_order = i;
705 : : break;
706 : : }
707 : : }
708 : : }
709 : :
710 : : static noinline_for_stack
711 : 3 : void ext4_mb_generate_buddy(struct super_block *sb,
712 : : void *buddy, void *bitmap, ext4_group_t group)
713 : : {
714 : 3 : struct ext4_group_info *grp = ext4_get_group_info(sb, group);
715 : : struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
716 : 3 : ext4_grpblk_t max = EXT4_CLUSTERS_PER_GROUP(sb);
717 : : ext4_grpblk_t i = 0;
718 : : ext4_grpblk_t first;
719 : : ext4_grpblk_t len;
720 : : unsigned free = 0;
721 : : unsigned fragments = 0;
722 : 3 : unsigned long long period = get_cycles();
723 : :
724 : : /* initialize buddy from bitmap which is aggregation
725 : : * of on-disk bitmap and preallocations */
726 : 3 : i = mb_find_next_zero_bit(bitmap, max, 0);
727 : 3 : grp->bb_first_free = i;
728 : 3 : while (i < max) {
729 : 3 : fragments++;
730 : : first = i;
731 : 3 : i = mb_find_next_bit(bitmap, max, i);
732 : 3 : len = i - first;
733 : 3 : free += len;
734 : 3 : if (len > 1)
735 : 3 : ext4_mb_mark_free_simple(sb, buddy, first, len, grp);
736 : : else
737 : 3 : grp->bb_counters[0]++;
738 : 3 : if (i < max)
739 : 3 : i = mb_find_next_zero_bit(bitmap, max, i);
740 : : }
741 : 3 : grp->bb_fragments = fragments;
742 : :
743 : 3 : if (free != grp->bb_free) {
744 : 0 : ext4_grp_locked_error(sb, group, 0, 0,
745 : : "block bitmap and bg descriptor "
746 : : "inconsistent: %u vs %u free clusters",
747 : : free, grp->bb_free);
748 : : /*
749 : : * If we intend to continue, we consider group descriptor
750 : : * corrupt and update bb_free using bitmap value
751 : : */
752 : 0 : grp->bb_free = free;
753 : 0 : ext4_mark_group_bitmap_corrupted(sb, group,
754 : : EXT4_GROUP_INFO_BBITMAP_CORRUPT);
755 : : }
756 : : mb_set_largest_free_order(sb, grp);
757 : :
758 : 3 : clear_bit(EXT4_GROUP_INFO_NEED_INIT_BIT, &(grp->bb_state));
759 : :
760 : 3 : period = get_cycles() - period;
761 : : spin_lock(&sbi->s_bal_lock);
762 : 3 : sbi->s_mb_buddies_generated++;
763 : 3 : sbi->s_mb_generation_time += period;
764 : : spin_unlock(&sbi->s_bal_lock);
765 : 3 : }
766 : :
767 : 0 : static void mb_regenerate_buddy(struct ext4_buddy *e4b)
768 : : {
769 : : int count;
770 : : int order = 1;
771 : : void *buddy;
772 : :
773 : 0 : while ((buddy = mb_find_buddy(e4b, order++, &count))) {
774 : 0 : ext4_set_bits(buddy, 0, count);
775 : : }
776 : 0 : e4b->bd_info->bb_fragments = 0;
777 : 0 : memset(e4b->bd_info->bb_counters, 0,
778 : : sizeof(*e4b->bd_info->bb_counters) *
779 : 0 : (e4b->bd_sb->s_blocksize_bits + 2));
780 : :
781 : 0 : ext4_mb_generate_buddy(e4b->bd_sb, e4b->bd_buddy,
782 : : e4b->bd_bitmap, e4b->bd_group);
783 : 0 : }
784 : :
785 : : /* The buddy information is attached the buddy cache inode
786 : : * for convenience. The information regarding each group
787 : : * is loaded via ext4_mb_load_buddy. The information involve
788 : : * block bitmap and buddy information. The information are
789 : : * stored in the inode as
790 : : *
791 : : * { page }
792 : : * [ group 0 bitmap][ group 0 buddy] [group 1][ group 1]...
793 : : *
794 : : *
795 : : * one block each for bitmap and buddy information.
796 : : * So for each group we take up 2 blocks. A page can
797 : : * contain blocks_per_page (PAGE_SIZE / blocksize) blocks.
798 : : * So it can have information regarding groups_per_page which
799 : : * is blocks_per_page/2
800 : : *
801 : : * Locking note: This routine takes the block group lock of all groups
802 : : * for this page; do not hold this lock when calling this routine!
803 : : */
804 : :
805 : 3 : static int ext4_mb_init_cache(struct page *page, char *incore, gfp_t gfp)
806 : : {
807 : : ext4_group_t ngroups;
808 : : int blocksize;
809 : : int blocks_per_page;
810 : : int groups_per_page;
811 : : int err = 0;
812 : : int i;
813 : : ext4_group_t first_group, group;
814 : : int first_block;
815 : : struct super_block *sb;
816 : : struct buffer_head *bhs;
817 : : struct buffer_head **bh = NULL;
818 : : struct inode *inode;
819 : : char *data;
820 : : char *bitmap;
821 : : struct ext4_group_info *grinfo;
822 : :
823 : : mb_debug(1, "init page %lu\n", page->index);
824 : :
825 : 3 : inode = page->mapping->host;
826 : 3 : sb = inode->i_sb;
827 : : ngroups = ext4_get_groups_count(sb);
828 : : blocksize = i_blocksize(inode);
829 : 3 : blocks_per_page = PAGE_SIZE / blocksize;
830 : :
831 : 3 : groups_per_page = blocks_per_page >> 1;
832 : 3 : if (groups_per_page == 0)
833 : : groups_per_page = 1;
834 : :
835 : : /* allocate buffer_heads to read bitmaps */
836 : 3 : if (groups_per_page > 1) {
837 : 0 : i = sizeof(struct buffer_head *) * groups_per_page;
838 : 0 : bh = kzalloc(i, gfp);
839 : 0 : if (bh == NULL) {
840 : : err = -ENOMEM;
841 : : goto out;
842 : : }
843 : : } else
844 : : bh = &bhs;
845 : :
846 : 3 : first_group = page->index * blocks_per_page / 2;
847 : :
848 : : /* read all groups the page covers into the cache */
849 : 3 : for (i = 0, group = first_group; i < groups_per_page; i++, group++) {
850 : 3 : if (group >= ngroups)
851 : : break;
852 : :
853 : 3 : grinfo = ext4_get_group_info(sb, group);
854 : : /*
855 : : * If page is uptodate then we came here after online resize
856 : : * which added some new uninitialized group info structs, so
857 : : * we must skip all initialized uptodate buddies on the page,
858 : : * which may be currently in use by an allocating task.
859 : : */
860 : 3 : if (PageUptodate(page) && !EXT4_MB_GRP_NEED_INIT(grinfo)) {
861 : 0 : bh[i] = NULL;
862 : 0 : continue;
863 : : }
864 : 3 : bh[i] = ext4_read_block_bitmap_nowait(sb, group);
865 : 3 : if (IS_ERR(bh[i])) {
866 : 0 : err = PTR_ERR(bh[i]);
867 : 0 : bh[i] = NULL;
868 : 0 : goto out;
869 : : }
870 : : mb_debug(1, "read bitmap for group %u\n", group);
871 : : }
872 : :
873 : : /* wait for I/O completion */
874 : 3 : for (i = 0, group = first_group; i < groups_per_page; i++, group++) {
875 : : int err2;
876 : :
877 : 3 : if (!bh[i])
878 : 0 : continue;
879 : 3 : err2 = ext4_wait_block_bitmap(sb, group, bh[i]);
880 : 3 : if (!err)
881 : : err = err2;
882 : : }
883 : :
884 : 3 : first_block = page->index * blocks_per_page;
885 : 3 : for (i = 0; i < blocks_per_page; i++) {
886 : 3 : group = (first_block + i) >> 1;
887 : 3 : if (group >= ngroups)
888 : : break;
889 : :
890 : 3 : if (!bh[group - first_group])
891 : : /* skip initialized uptodate buddy */
892 : 0 : continue;
893 : :
894 : 3 : if (!buffer_verified(bh[group - first_group]))
895 : : /* Skip faulty bitmaps */
896 : 0 : continue;
897 : : err = 0;
898 : :
899 : : /*
900 : : * data carry information regarding this
901 : : * particular group in the format specified
902 : : * above
903 : : *
904 : : */
905 : 3 : data = page_address(page) + (i * blocksize);
906 : 3 : bitmap = bh[group - first_group]->b_data;
907 : :
908 : : /*
909 : : * We place the buddy block and bitmap block
910 : : * close together
911 : : */
912 : 3 : if ((first_block + i) & 1) {
913 : : /* this is block of buddy */
914 : 3 : BUG_ON(incore == NULL);
915 : : mb_debug(1, "put buddy for group %u in page %lu/%x\n",
916 : : group, page->index, i * blocksize);
917 : 3 : trace_ext4_mb_buddy_bitmap_load(sb, group);
918 : 3 : grinfo = ext4_get_group_info(sb, group);
919 : 3 : grinfo->bb_fragments = 0;
920 : 3 : memset(grinfo->bb_counters, 0,
921 : : sizeof(*grinfo->bb_counters) *
922 : 3 : (sb->s_blocksize_bits+2));
923 : : /*
924 : : * incore got set to the group block bitmap below
925 : : */
926 : 3 : ext4_lock_group(sb, group);
927 : : /* init the buddy */
928 : 3 : memset(data, 0xff, blocksize);
929 : 3 : ext4_mb_generate_buddy(sb, data, incore, group);
930 : : ext4_unlock_group(sb, group);
931 : : incore = NULL;
932 : : } else {
933 : : /* this is block of bitmap */
934 : 3 : BUG_ON(incore != NULL);
935 : : mb_debug(1, "put bitmap for group %u in page %lu/%x\n",
936 : : group, page->index, i * blocksize);
937 : 3 : trace_ext4_mb_bitmap_load(sb, group);
938 : :
939 : : /* see comments in ext4_mb_put_pa() */
940 : 3 : ext4_lock_group(sb, group);
941 : 3 : memcpy(data, bitmap, blocksize);
942 : :
943 : : /* mark all preallocated blks used in in-core bitmap */
944 : 3 : ext4_mb_generate_from_pa(sb, data, group);
945 : 3 : ext4_mb_generate_from_freelist(sb, data, group);
946 : : ext4_unlock_group(sb, group);
947 : :
948 : : /* set incore so that the buddy information can be
949 : : * generated using this
950 : : */
951 : : incore = data;
952 : : }
953 : : }
954 : : SetPageUptodate(page);
955 : :
956 : : out:
957 : 3 : if (bh) {
958 : 3 : for (i = 0; i < groups_per_page; i++)
959 : 3 : brelse(bh[i]);
960 : 3 : if (bh != &bhs)
961 : 0 : kfree(bh);
962 : : }
963 : 3 : return err;
964 : : }
965 : :
966 : : /*
967 : : * Lock the buddy and bitmap pages. This make sure other parallel init_group
968 : : * on the same buddy page doesn't happen whild holding the buddy page lock.
969 : : * Return locked buddy and bitmap pages on e4b struct. If buddy and bitmap
970 : : * are on the same page e4b->bd_buddy_page is NULL and return value is 0.
971 : : */
972 : 3 : static int ext4_mb_get_buddy_page_lock(struct super_block *sb,
973 : : ext4_group_t group, struct ext4_buddy *e4b, gfp_t gfp)
974 : : {
975 : 3 : struct inode *inode = EXT4_SB(sb)->s_buddy_cache;
976 : : int block, pnum, poff;
977 : : int blocks_per_page;
978 : : struct page *page;
979 : :
980 : 3 : e4b->bd_buddy_page = NULL;
981 : 3 : e4b->bd_bitmap_page = NULL;
982 : :
983 : 3 : blocks_per_page = PAGE_SIZE / sb->s_blocksize;
984 : : /*
985 : : * the buddy cache inode stores the block bitmap
986 : : * and buddy information in consecutive blocks.
987 : : * So for each group we need two blocks.
988 : : */
989 : 3 : block = group * 2;
990 : 3 : pnum = block / blocks_per_page;
991 : 3 : poff = block % blocks_per_page;
992 : 3 : page = find_or_create_page(inode->i_mapping, pnum, gfp);
993 : 3 : if (!page)
994 : : return -ENOMEM;
995 : 3 : BUG_ON(page->mapping != inode->i_mapping);
996 : 3 : e4b->bd_bitmap_page = page;
997 : 3 : e4b->bd_bitmap = page_address(page) + (poff * sb->s_blocksize);
998 : :
999 : 3 : if (blocks_per_page >= 2) {
1000 : : /* buddy and bitmap are on the same page */
1001 : : return 0;
1002 : : }
1003 : :
1004 : 3 : block++;
1005 : 3 : pnum = block / blocks_per_page;
1006 : 3 : page = find_or_create_page(inode->i_mapping, pnum, gfp);
1007 : 3 : if (!page)
1008 : : return -ENOMEM;
1009 : 3 : BUG_ON(page->mapping != inode->i_mapping);
1010 : 3 : e4b->bd_buddy_page = page;
1011 : 3 : return 0;
1012 : : }
1013 : :
1014 : 3 : static void ext4_mb_put_buddy_page_lock(struct ext4_buddy *e4b)
1015 : : {
1016 : 3 : if (e4b->bd_bitmap_page) {
1017 : 3 : unlock_page(e4b->bd_bitmap_page);
1018 : 3 : put_page(e4b->bd_bitmap_page);
1019 : : }
1020 : 3 : if (e4b->bd_buddy_page) {
1021 : 3 : unlock_page(e4b->bd_buddy_page);
1022 : 3 : put_page(e4b->bd_buddy_page);
1023 : : }
1024 : 3 : }
1025 : :
1026 : : /*
1027 : : * Locking note: This routine calls ext4_mb_init_cache(), which takes the
1028 : : * block group lock of all groups for this page; do not hold the BG lock when
1029 : : * calling this routine!
1030 : : */
1031 : : static noinline_for_stack
1032 : 3 : int ext4_mb_init_group(struct super_block *sb, ext4_group_t group, gfp_t gfp)
1033 : : {
1034 : :
1035 : : struct ext4_group_info *this_grp;
1036 : : struct ext4_buddy e4b;
1037 : : struct page *page;
1038 : : int ret = 0;
1039 : :
1040 : 3 : might_sleep();
1041 : : mb_debug(1, "init group %u\n", group);
1042 : 3 : this_grp = ext4_get_group_info(sb, group);
1043 : : /*
1044 : : * This ensures that we don't reinit the buddy cache
1045 : : * page which map to the group from which we are already
1046 : : * allocating. If we are looking at the buddy cache we would
1047 : : * have taken a reference using ext4_mb_load_buddy and that
1048 : : * would have pinned buddy page to page cache.
1049 : : * The call to ext4_mb_get_buddy_page_lock will mark the
1050 : : * page accessed.
1051 : : */
1052 : 3 : ret = ext4_mb_get_buddy_page_lock(sb, group, &e4b, gfp);
1053 : 3 : if (ret || !EXT4_MB_GRP_NEED_INIT(this_grp)) {
1054 : : /*
1055 : : * somebody initialized the group
1056 : : * return without doing anything
1057 : : */
1058 : : goto err;
1059 : : }
1060 : :
1061 : 3 : page = e4b.bd_bitmap_page;
1062 : 3 : ret = ext4_mb_init_cache(page, NULL, gfp);
1063 : 3 : if (ret)
1064 : : goto err;
1065 : 3 : if (!PageUptodate(page)) {
1066 : : ret = -EIO;
1067 : : goto err;
1068 : : }
1069 : :
1070 : 3 : if (e4b.bd_buddy_page == NULL) {
1071 : : /*
1072 : : * If both the bitmap and buddy are in
1073 : : * the same page we don't need to force
1074 : : * init the buddy
1075 : : */
1076 : : ret = 0;
1077 : : goto err;
1078 : : }
1079 : : /* init buddy cache */
1080 : : page = e4b.bd_buddy_page;
1081 : 3 : ret = ext4_mb_init_cache(page, e4b.bd_bitmap, gfp);
1082 : 3 : if (ret)
1083 : : goto err;
1084 : 3 : if (!PageUptodate(page)) {
1085 : : ret = -EIO;
1086 : 0 : goto err;
1087 : : }
1088 : : err:
1089 : 3 : ext4_mb_put_buddy_page_lock(&e4b);
1090 : 3 : return ret;
1091 : : }
1092 : :
1093 : : /*
1094 : : * Locking note: This routine calls ext4_mb_init_cache(), which takes the
1095 : : * block group lock of all groups for this page; do not hold the BG lock when
1096 : : * calling this routine!
1097 : : */
1098 : : static noinline_for_stack int
1099 : 3 : ext4_mb_load_buddy_gfp(struct super_block *sb, ext4_group_t group,
1100 : : struct ext4_buddy *e4b, gfp_t gfp)
1101 : : {
1102 : : int blocks_per_page;
1103 : : int block;
1104 : : int pnum;
1105 : : int poff;
1106 : : struct page *page;
1107 : : int ret;
1108 : : struct ext4_group_info *grp;
1109 : : struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
1110 : 3 : struct inode *inode = sbi->s_buddy_cache;
1111 : :
1112 : 3 : might_sleep();
1113 : : mb_debug(1, "load group %u\n", group);
1114 : :
1115 : 3 : blocks_per_page = PAGE_SIZE / sb->s_blocksize;
1116 : 3 : grp = ext4_get_group_info(sb, group);
1117 : :
1118 : 3 : e4b->bd_blkbits = sb->s_blocksize_bits;
1119 : 3 : e4b->bd_info = grp;
1120 : 3 : e4b->bd_sb = sb;
1121 : 3 : e4b->bd_group = group;
1122 : 3 : e4b->bd_buddy_page = NULL;
1123 : 3 : e4b->bd_bitmap_page = NULL;
1124 : :
1125 : 3 : if (unlikely(EXT4_MB_GRP_NEED_INIT(grp))) {
1126 : : /*
1127 : : * we need full data about the group
1128 : : * to make a good selection
1129 : : */
1130 : 3 : ret = ext4_mb_init_group(sb, group, gfp);
1131 : 3 : if (ret)
1132 : : return ret;
1133 : : }
1134 : :
1135 : : /*
1136 : : * the buddy cache inode stores the block bitmap
1137 : : * and buddy information in consecutive blocks.
1138 : : * So for each group we need two blocks.
1139 : : */
1140 : 3 : block = group * 2;
1141 : 3 : pnum = block / blocks_per_page;
1142 : 3 : poff = block % blocks_per_page;
1143 : :
1144 : : /* we could use find_or_create_page(), but it locks page
1145 : : * what we'd like to avoid in fast path ... */
1146 : 3 : page = find_get_page_flags(inode->i_mapping, pnum, FGP_ACCESSED);
1147 : 3 : if (page == NULL || !PageUptodate(page)) {
1148 : 0 : if (page)
1149 : : /*
1150 : : * drop the page reference and try
1151 : : * to get the page with lock. If we
1152 : : * are not uptodate that implies
1153 : : * somebody just created the page but
1154 : : * is yet to initialize the same. So
1155 : : * wait for it to initialize.
1156 : : */
1157 : 0 : put_page(page);
1158 : 0 : page = find_or_create_page(inode->i_mapping, pnum, gfp);
1159 : 0 : if (page) {
1160 : 0 : BUG_ON(page->mapping != inode->i_mapping);
1161 : 0 : if (!PageUptodate(page)) {
1162 : 0 : ret = ext4_mb_init_cache(page, NULL, gfp);
1163 : 0 : if (ret) {
1164 : 0 : unlock_page(page);
1165 : 0 : goto err;
1166 : : }
1167 : : mb_cmp_bitmaps(e4b, page_address(page) +
1168 : : (poff * sb->s_blocksize));
1169 : : }
1170 : 0 : unlock_page(page);
1171 : : }
1172 : : }
1173 : 3 : if (page == NULL) {
1174 : : ret = -ENOMEM;
1175 : : goto err;
1176 : : }
1177 : 3 : if (!PageUptodate(page)) {
1178 : : ret = -EIO;
1179 : : goto err;
1180 : : }
1181 : :
1182 : : /* Pages marked accessed already */
1183 : 3 : e4b->bd_bitmap_page = page;
1184 : 3 : e4b->bd_bitmap = page_address(page) + (poff * sb->s_blocksize);
1185 : :
1186 : 3 : block++;
1187 : 3 : pnum = block / blocks_per_page;
1188 : 3 : poff = block % blocks_per_page;
1189 : :
1190 : 3 : page = find_get_page_flags(inode->i_mapping, pnum, FGP_ACCESSED);
1191 : 3 : if (page == NULL || !PageUptodate(page)) {
1192 : 0 : if (page)
1193 : 0 : put_page(page);
1194 : 0 : page = find_or_create_page(inode->i_mapping, pnum, gfp);
1195 : 0 : if (page) {
1196 : 0 : BUG_ON(page->mapping != inode->i_mapping);
1197 : 0 : if (!PageUptodate(page)) {
1198 : 0 : ret = ext4_mb_init_cache(page, e4b->bd_bitmap,
1199 : : gfp);
1200 : 0 : if (ret) {
1201 : 0 : unlock_page(page);
1202 : 0 : goto err;
1203 : : }
1204 : : }
1205 : 0 : unlock_page(page);
1206 : : }
1207 : : }
1208 : 3 : if (page == NULL) {
1209 : : ret = -ENOMEM;
1210 : : goto err;
1211 : : }
1212 : 3 : if (!PageUptodate(page)) {
1213 : : ret = -EIO;
1214 : : goto err;
1215 : : }
1216 : :
1217 : : /* Pages marked accessed already */
1218 : 3 : e4b->bd_buddy_page = page;
1219 : 3 : e4b->bd_buddy = page_address(page) + (poff * sb->s_blocksize);
1220 : :
1221 : 3 : BUG_ON(e4b->bd_bitmap_page == NULL);
1222 : 3 : BUG_ON(e4b->bd_buddy_page == NULL);
1223 : :
1224 : : return 0;
1225 : :
1226 : : err:
1227 : 0 : if (page)
1228 : 0 : put_page(page);
1229 : 0 : if (e4b->bd_bitmap_page)
1230 : 0 : put_page(e4b->bd_bitmap_page);
1231 : 0 : if (e4b->bd_buddy_page)
1232 : 0 : put_page(e4b->bd_buddy_page);
1233 : 0 : e4b->bd_buddy = NULL;
1234 : 0 : e4b->bd_bitmap = NULL;
1235 : 0 : return ret;
1236 : : }
1237 : :
1238 : : static int ext4_mb_load_buddy(struct super_block *sb, ext4_group_t group,
1239 : : struct ext4_buddy *e4b)
1240 : : {
1241 : 3 : return ext4_mb_load_buddy_gfp(sb, group, e4b, GFP_NOFS);
1242 : : }
1243 : :
1244 : 3 : static void ext4_mb_unload_buddy(struct ext4_buddy *e4b)
1245 : : {
1246 : 3 : if (e4b->bd_bitmap_page)
1247 : 3 : put_page(e4b->bd_bitmap_page);
1248 : 3 : if (e4b->bd_buddy_page)
1249 : 3 : put_page(e4b->bd_buddy_page);
1250 : 3 : }
1251 : :
1252 : :
1253 : 3 : static int mb_find_order_for_block(struct ext4_buddy *e4b, int block)
1254 : : {
1255 : : int order = 1;
1256 : 3 : int bb_incr = 1 << (e4b->bd_blkbits - 1);
1257 : : void *bb;
1258 : :
1259 : 3 : BUG_ON(e4b->bd_bitmap == e4b->bd_buddy);
1260 : 3 : BUG_ON(block >= (1 << (e4b->bd_blkbits + 3)));
1261 : :
1262 : : bb = e4b->bd_buddy;
1263 : 3 : while (order <= e4b->bd_blkbits + 1) {
1264 : 3 : block = block >> 1;
1265 : 3 : if (!mb_test_bit(block, bb)) {
1266 : : /* this block is part of buddy of order 'order' */
1267 : 3 : return order;
1268 : : }
1269 : 3 : bb += bb_incr;
1270 : 3 : bb_incr >>= 1;
1271 : 3 : order++;
1272 : : }
1273 : : return 0;
1274 : : }
1275 : :
1276 : 3 : static void mb_clear_bits(void *bm, int cur, int len)
1277 : : {
1278 : : __u32 *addr;
1279 : :
1280 : 3 : len = cur + len;
1281 : 3 : while (cur < len) {
1282 : 3 : if ((cur & 31) == 0 && (len - cur) >= 32) {
1283 : : /* fast path: clear whole word at once */
1284 : 3 : addr = bm + (cur >> 3);
1285 : 3 : *addr = 0;
1286 : 3 : cur += 32;
1287 : 3 : continue;
1288 : : }
1289 : : mb_clear_bit(cur, bm);
1290 : 3 : cur++;
1291 : : }
1292 : 3 : }
1293 : :
1294 : : /* clear bits in given range
1295 : : * will return first found zero bit if any, -1 otherwise
1296 : : */
1297 : 3 : static int mb_test_and_clear_bits(void *bm, int cur, int len)
1298 : : {
1299 : : __u32 *addr;
1300 : : int zero_bit = -1;
1301 : :
1302 : 3 : len = cur + len;
1303 : 3 : while (cur < len) {
1304 : 3 : if ((cur & 31) == 0 && (len - cur) >= 32) {
1305 : : /* fast path: clear whole word at once */
1306 : 3 : addr = bm + (cur >> 3);
1307 : 3 : if (*addr != (__u32)(-1) && zero_bit == -1)
1308 : 0 : zero_bit = cur + mb_find_next_zero_bit(addr, 32, 0);
1309 : 3 : *addr = 0;
1310 : 3 : cur += 32;
1311 : 3 : continue;
1312 : : }
1313 : 3 : if (!mb_test_and_clear_bit(cur, bm) && zero_bit == -1)
1314 : : zero_bit = cur;
1315 : 3 : cur++;
1316 : : }
1317 : :
1318 : 3 : return zero_bit;
1319 : : }
1320 : :
1321 : 3 : void ext4_set_bits(void *bm, int cur, int len)
1322 : : {
1323 : : __u32 *addr;
1324 : :
1325 : 3 : len = cur + len;
1326 : 3 : while (cur < len) {
1327 : 3 : if ((cur & 31) == 0 && (len - cur) >= 32) {
1328 : : /* fast path: set whole word at once */
1329 : 3 : addr = bm + (cur >> 3);
1330 : 3 : *addr = 0xffffffff;
1331 : 3 : cur += 32;
1332 : 3 : continue;
1333 : : }
1334 : : mb_set_bit(cur, bm);
1335 : 3 : cur++;
1336 : : }
1337 : 3 : }
1338 : :
1339 : : /*
1340 : : * _________________________________________________________________ */
1341 : :
1342 : 3 : static inline int mb_buddy_adjust_border(int* bit, void* bitmap, int side)
1343 : : {
1344 : 3 : if (mb_test_bit(*bit + side, bitmap)) {
1345 : : mb_clear_bit(*bit, bitmap);
1346 : 3 : (*bit) -= side;
1347 : 3 : return 1;
1348 : : }
1349 : : else {
1350 : 3 : (*bit) += side;
1351 : : mb_set_bit(*bit, bitmap);
1352 : 3 : return -1;
1353 : : }
1354 : : }
1355 : :
1356 : 3 : static void mb_buddy_mark_free(struct ext4_buddy *e4b, int first, int last)
1357 : : {
1358 : : int max;
1359 : : int order = 1;
1360 : 3 : void *buddy = mb_find_buddy(e4b, order, &max);
1361 : :
1362 : 3 : while (buddy) {
1363 : : void *buddy2;
1364 : :
1365 : : /* Bits in range [first; last] are known to be set since
1366 : : * corresponding blocks were allocated. Bits in range
1367 : : * (first; last) will stay set because they form buddies on
1368 : : * upper layer. We just deal with borders if they don't
1369 : : * align with upper layer and then go up.
1370 : : * Releasing entire group is all about clearing
1371 : : * single bit of highest order buddy.
1372 : : */
1373 : :
1374 : : /* Example:
1375 : : * ---------------------------------
1376 : : * | 1 | 1 | 1 | 1 |
1377 : : * ---------------------------------
1378 : : * | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1379 : : * ---------------------------------
1380 : : * 0 1 2 3 4 5 6 7
1381 : : * \_____________________/
1382 : : *
1383 : : * Neither [1] nor [6] is aligned to above layer.
1384 : : * Left neighbour [0] is free, so mark it busy,
1385 : : * decrease bb_counters and extend range to
1386 : : * [0; 6]
1387 : : * Right neighbour [7] is busy. It can't be coaleasced with [6], so
1388 : : * mark [6] free, increase bb_counters and shrink range to
1389 : : * [0; 5].
1390 : : * Then shift range to [0; 2], go up and do the same.
1391 : : */
1392 : :
1393 : :
1394 : 3 : if (first & 1)
1395 : 3 : e4b->bd_info->bb_counters[order] += mb_buddy_adjust_border(&first, buddy, -1);
1396 : 3 : if (!(last & 1))
1397 : 3 : e4b->bd_info->bb_counters[order] += mb_buddy_adjust_border(&last, buddy, 1);
1398 : 3 : if (first > last)
1399 : : break;
1400 : 3 : order++;
1401 : :
1402 : 3 : if (first == last || !(buddy2 = mb_find_buddy(e4b, order, &max))) {
1403 : 3 : mb_clear_bits(buddy, first, last - first + 1);
1404 : 3 : e4b->bd_info->bb_counters[order - 1] += last - first + 1;
1405 : 3 : break;
1406 : : }
1407 : 3 : first >>= 1;
1408 : 3 : last >>= 1;
1409 : : buddy = buddy2;
1410 : : }
1411 : 3 : }
1412 : :
1413 : 3 : static void mb_free_blocks(struct inode *inode, struct ext4_buddy *e4b,
1414 : : int first, int count)
1415 : : {
1416 : : int left_is_free = 0;
1417 : : int right_is_free = 0;
1418 : : int block;
1419 : 3 : int last = first + count - 1;
1420 : 3 : struct super_block *sb = e4b->bd_sb;
1421 : :
1422 : 3 : if (WARN_ON(count == 0))
1423 : : return;
1424 : 3 : BUG_ON(last >= (sb->s_blocksize << 3));
1425 : 3 : assert_spin_locked(ext4_group_lock_ptr(sb, e4b->bd_group));
1426 : : /* Don't bother if the block group is corrupt. */
1427 : 3 : if (unlikely(EXT4_MB_GRP_BBITMAP_CORRUPT(e4b->bd_info)))
1428 : : return;
1429 : :
1430 : : mb_check_buddy(e4b);
1431 : : mb_free_blocks_double(inode, e4b, first, count);
1432 : :
1433 : 3 : e4b->bd_info->bb_free += count;
1434 : 3 : if (first < e4b->bd_info->bb_first_free)
1435 : 3 : e4b->bd_info->bb_first_free = first;
1436 : :
1437 : : /* access memory sequentially: check left neighbour,
1438 : : * clear range and then check right neighbour
1439 : : */
1440 : 3 : if (first != 0)
1441 : 3 : left_is_free = !mb_test_bit(first - 1, e4b->bd_bitmap);
1442 : 3 : block = mb_test_and_clear_bits(e4b->bd_bitmap, first, count);
1443 : 3 : if (last + 1 < EXT4_SB(sb)->s_mb_maxs[0])
1444 : 3 : right_is_free = !mb_test_bit(last + 1, e4b->bd_bitmap);
1445 : :
1446 : 3 : if (unlikely(block != -1)) {
1447 : : struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
1448 : : ext4_fsblk_t blocknr;
1449 : :
1450 : 0 : blocknr = ext4_group_first_block_no(sb, e4b->bd_group);
1451 : 0 : blocknr += EXT4_C2B(sbi, block);
1452 : 0 : ext4_grp_locked_error(sb, e4b->bd_group,
1453 : : inode ? inode->i_ino : 0,
1454 : : blocknr,
1455 : : "freeing already freed block "
1456 : : "(bit %u); block bitmap corrupt.",
1457 : : block);
1458 : 0 : ext4_mark_group_bitmap_corrupted(sb, e4b->bd_group,
1459 : : EXT4_GROUP_INFO_BBITMAP_CORRUPT);
1460 : 0 : mb_regenerate_buddy(e4b);
1461 : 0 : goto done;
1462 : : }
1463 : :
1464 : : /* let's maintain fragments counter */
1465 : 3 : if (left_is_free && right_is_free)
1466 : 3 : e4b->bd_info->bb_fragments--;
1467 : 3 : else if (!left_is_free && !right_is_free)
1468 : 3 : e4b->bd_info->bb_fragments++;
1469 : :
1470 : : /* buddy[0] == bd_bitmap is a special case, so handle
1471 : : * it right away and let mb_buddy_mark_free stay free of
1472 : : * zero order checks.
1473 : : * Check if neighbours are to be coaleasced,
1474 : : * adjust bitmap bb_counters and borders appropriately.
1475 : : */
1476 : 3 : if (first & 1) {
1477 : 3 : first += !left_is_free;
1478 : 3 : e4b->bd_info->bb_counters[0] += left_is_free ? -1 : 1;
1479 : : }
1480 : 3 : if (!(last & 1)) {
1481 : 3 : last -= !right_is_free;
1482 : 3 : e4b->bd_info->bb_counters[0] += right_is_free ? -1 : 1;
1483 : : }
1484 : :
1485 : 3 : if (first <= last)
1486 : 3 : mb_buddy_mark_free(e4b, first >> 1, last >> 1);
1487 : :
1488 : : done:
1489 : 3 : mb_set_largest_free_order(sb, e4b->bd_info);
1490 : : mb_check_buddy(e4b);
1491 : : }
1492 : :
1493 : 3 : static int mb_find_extent(struct ext4_buddy *e4b, int block,
1494 : : int needed, struct ext4_free_extent *ex)
1495 : : {
1496 : : int next = block;
1497 : : int max, order;
1498 : : void *buddy;
1499 : :
1500 : 3 : assert_spin_locked(ext4_group_lock_ptr(e4b->bd_sb, e4b->bd_group));
1501 : 3 : BUG_ON(ex == NULL);
1502 : :
1503 : 3 : buddy = mb_find_buddy(e4b, 0, &max);
1504 : 3 : BUG_ON(buddy == NULL);
1505 : 3 : BUG_ON(block >= max);
1506 : 3 : if (mb_test_bit(block, buddy)) {
1507 : 3 : ex->fe_len = 0;
1508 : 3 : ex->fe_start = 0;
1509 : 3 : ex->fe_group = 0;
1510 : 3 : return 0;
1511 : : }
1512 : :
1513 : : /* find actual order */
1514 : 3 : order = mb_find_order_for_block(e4b, block);
1515 : 3 : block = block >> order;
1516 : :
1517 : 3 : ex->fe_len = 1 << order;
1518 : 3 : ex->fe_start = block << order;
1519 : 3 : ex->fe_group = e4b->bd_group;
1520 : :
1521 : : /* calc difference from given start */
1522 : 3 : next = next - ex->fe_start;
1523 : 3 : ex->fe_len -= next;
1524 : 3 : ex->fe_start += next;
1525 : :
1526 : 3 : while (needed > ex->fe_len &&
1527 : 3 : mb_find_buddy(e4b, order, &max)) {
1528 : :
1529 : 3 : if (block + 1 >= max)
1530 : : break;
1531 : :
1532 : 3 : next = (block + 1) * (1 << order);
1533 : 3 : if (mb_test_bit(next, e4b->bd_bitmap))
1534 : : break;
1535 : :
1536 : 3 : order = mb_find_order_for_block(e4b, next);
1537 : :
1538 : 3 : block = next >> order;
1539 : 3 : ex->fe_len += 1 << order;
1540 : : }
1541 : :
1542 : 3 : if (ex->fe_start + ex->fe_len > EXT4_CLUSTERS_PER_GROUP(e4b->bd_sb)) {
1543 : : /* Should never happen! (but apparently sometimes does?!?) */
1544 : 0 : WARN_ON(1);
1545 : 0 : ext4_error(e4b->bd_sb, "corruption or bug in mb_find_extent "
1546 : : "block=%d, order=%d needed=%d ex=%u/%d/%d@%u",
1547 : : block, order, needed, ex->fe_group, ex->fe_start,
1548 : : ex->fe_len, ex->fe_logical);
1549 : 0 : ex->fe_len = 0;
1550 : 0 : ex->fe_start = 0;
1551 : 0 : ex->fe_group = 0;
1552 : : }
1553 : 3 : return ex->fe_len;
1554 : : }
1555 : :
1556 : 3 : static int mb_mark_used(struct ext4_buddy *e4b, struct ext4_free_extent *ex)
1557 : : {
1558 : : int ord;
1559 : : int mlen = 0;
1560 : 3 : int max = 0;
1561 : : int cur;
1562 : 3 : int start = ex->fe_start;
1563 : 3 : int len = ex->fe_len;
1564 : : unsigned ret = 0;
1565 : : int len0 = len;
1566 : : void *buddy;
1567 : :
1568 : 3 : BUG_ON(start + len > (e4b->bd_sb->s_blocksize << 3));
1569 : 3 : BUG_ON(e4b->bd_group != ex->fe_group);
1570 : 3 : assert_spin_locked(ext4_group_lock_ptr(e4b->bd_sb, e4b->bd_group));
1571 : : mb_check_buddy(e4b);
1572 : : mb_mark_used_double(e4b, start, len);
1573 : :
1574 : 3 : e4b->bd_info->bb_free -= len;
1575 : 3 : if (e4b->bd_info->bb_first_free == start)
1576 : 3 : e4b->bd_info->bb_first_free += len;
1577 : :
1578 : : /* let's maintain fragments counter */
1579 : 3 : if (start != 0)
1580 : 3 : mlen = !mb_test_bit(start - 1, e4b->bd_bitmap);
1581 : 3 : if (start + len < EXT4_SB(e4b->bd_sb)->s_mb_maxs[0])
1582 : 3 : max = !mb_test_bit(start + len, e4b->bd_bitmap);
1583 : 3 : if (mlen && max)
1584 : 3 : e4b->bd_info->bb_fragments++;
1585 : 3 : else if (!mlen && !max)
1586 : 3 : e4b->bd_info->bb_fragments--;
1587 : :
1588 : : /* let's maintain buddy itself */
1589 : 3 : while (len) {
1590 : 3 : ord = mb_find_order_for_block(e4b, start);
1591 : :
1592 : 3 : if (((start >> ord) << ord) == start && len >= (1 << ord)) {
1593 : : /* the whole chunk may be allocated at once! */
1594 : : mlen = 1 << ord;
1595 : 3 : buddy = mb_find_buddy(e4b, ord, &max);
1596 : 3 : BUG_ON((start >> ord) >= max);
1597 : : mb_set_bit(start >> ord, buddy);
1598 : 3 : e4b->bd_info->bb_counters[ord]--;
1599 : 3 : start += mlen;
1600 : 3 : len -= mlen;
1601 : 3 : BUG_ON(len < 0);
1602 : 3 : continue;
1603 : : }
1604 : :
1605 : : /* store for history */
1606 : 3 : if (ret == 0)
1607 : 3 : ret = len | (ord << 16);
1608 : :
1609 : : /* we have to split large buddy */
1610 : 3 : BUG_ON(ord <= 0);
1611 : 3 : buddy = mb_find_buddy(e4b, ord, &max);
1612 : : mb_set_bit(start >> ord, buddy);
1613 : 3 : e4b->bd_info->bb_counters[ord]--;
1614 : :
1615 : 3 : ord--;
1616 : 3 : cur = (start >> ord) & ~1U;
1617 : 3 : buddy = mb_find_buddy(e4b, ord, &max);
1618 : : mb_clear_bit(cur, buddy);
1619 : 3 : mb_clear_bit(cur + 1, buddy);
1620 : 3 : e4b->bd_info->bb_counters[ord]++;
1621 : 3 : e4b->bd_info->bb_counters[ord]++;
1622 : : }
1623 : 3 : mb_set_largest_free_order(e4b->bd_sb, e4b->bd_info);
1624 : :
1625 : 3 : ext4_set_bits(e4b->bd_bitmap, ex->fe_start, len0);
1626 : : mb_check_buddy(e4b);
1627 : :
1628 : 3 : return ret;
1629 : : }
1630 : :
1631 : : /*
1632 : : * Must be called under group lock!
1633 : : */
1634 : 3 : static void ext4_mb_use_best_found(struct ext4_allocation_context *ac,
1635 : : struct ext4_buddy *e4b)
1636 : : {
1637 : 3 : struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(ac->ac_sb);
1638 : : int ret;
1639 : :
1640 : 3 : BUG_ON(ac->ac_b_ex.fe_group != e4b->bd_group);
1641 : 3 : BUG_ON(ac->ac_status == AC_STATUS_FOUND);
1642 : :
1643 : 3 : ac->ac_b_ex.fe_len = min(ac->ac_b_ex.fe_len, ac->ac_g_ex.fe_len);
1644 : 3 : ac->ac_b_ex.fe_logical = ac->ac_g_ex.fe_logical;
1645 : 3 : ret = mb_mark_used(e4b, &ac->ac_b_ex);
1646 : :
1647 : : /* preallocation can change ac_b_ex, thus we store actually
1648 : : * allocated blocks for history */
1649 : 3 : ac->ac_f_ex = ac->ac_b_ex;
1650 : :
1651 : 3 : ac->ac_status = AC_STATUS_FOUND;
1652 : 3 : ac->ac_tail = ret & 0xffff;
1653 : 3 : ac->ac_buddy = ret >> 16;
1654 : :
1655 : : /*
1656 : : * take the page reference. We want the page to be pinned
1657 : : * so that we don't get a ext4_mb_init_cache_call for this
1658 : : * group until we update the bitmap. That would mean we
1659 : : * double allocate blocks. The reference is dropped
1660 : : * in ext4_mb_release_context
1661 : : */
1662 : 3 : ac->ac_bitmap_page = e4b->bd_bitmap_page;
1663 : 3 : get_page(ac->ac_bitmap_page);
1664 : 3 : ac->ac_buddy_page = e4b->bd_buddy_page;
1665 : 3 : get_page(ac->ac_buddy_page);
1666 : : /* store last allocated for subsequent stream allocation */
1667 : 3 : if (ac->ac_flags & EXT4_MB_STREAM_ALLOC) {
1668 : : spin_lock(&sbi->s_md_lock);
1669 : 3 : sbi->s_mb_last_group = ac->ac_f_ex.fe_group;
1670 : 3 : sbi->s_mb_last_start = ac->ac_f_ex.fe_start;
1671 : : spin_unlock(&sbi->s_md_lock);
1672 : : }
1673 : 3 : }
1674 : :
1675 : : /*
1676 : : * regular allocator, for general purposes allocation
1677 : : */
1678 : :
1679 : 3 : static void ext4_mb_check_limits(struct ext4_allocation_context *ac,
1680 : : struct ext4_buddy *e4b,
1681 : : int finish_group)
1682 : : {
1683 : 3 : struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(ac->ac_sb);
1684 : : struct ext4_free_extent *bex = &ac->ac_b_ex;
1685 : : struct ext4_free_extent *gex = &ac->ac_g_ex;
1686 : : struct ext4_free_extent ex;
1687 : : int max;
1688 : :
1689 : 3 : if (ac->ac_status == AC_STATUS_FOUND)
1690 : 3 : return;
1691 : : /*
1692 : : * We don't want to scan for a whole year
1693 : : */
1694 : 3 : if (ac->ac_found > sbi->s_mb_max_to_scan &&
1695 : 3 : !(ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_FIRST)) {
1696 : 3 : ac->ac_status = AC_STATUS_BREAK;
1697 : 3 : return;
1698 : : }
1699 : :
1700 : : /*
1701 : : * Haven't found good chunk so far, let's continue
1702 : : */
1703 : 3 : if (bex->fe_len < gex->fe_len)
1704 : : return;
1705 : :
1706 : 3 : if ((finish_group || ac->ac_found > sbi->s_mb_min_to_scan)
1707 : 3 : && bex->fe_group == e4b->bd_group) {
1708 : : /* recheck chunk's availability - we don't know
1709 : : * when it was found (within this lock-unlock
1710 : : * period or not) */
1711 : 3 : max = mb_find_extent(e4b, bex->fe_start, gex->fe_len, &ex);
1712 : 3 : if (max >= gex->fe_len) {
1713 : 3 : ext4_mb_use_best_found(ac, e4b);
1714 : 3 : return;
1715 : : }
1716 : : }
1717 : : }
1718 : :
1719 : : /*
1720 : : * The routine checks whether found extent is good enough. If it is,
1721 : : * then the extent gets marked used and flag is set to the context
1722 : : * to stop scanning. Otherwise, the extent is compared with the
1723 : : * previous found extent and if new one is better, then it's stored
1724 : : * in the context. Later, the best found extent will be used, if
1725 : : * mballoc can't find good enough extent.
1726 : : *
1727 : : * FIXME: real allocation policy is to be designed yet!
1728 : : */
1729 : 3 : static void ext4_mb_measure_extent(struct ext4_allocation_context *ac,
1730 : : struct ext4_free_extent *ex,
1731 : : struct ext4_buddy *e4b)
1732 : : {
1733 : : struct ext4_free_extent *bex = &ac->ac_b_ex;
1734 : : struct ext4_free_extent *gex = &ac->ac_g_ex;
1735 : :
1736 : 3 : BUG_ON(ex->fe_len <= 0);
1737 : 3 : BUG_ON(ex->fe_len > EXT4_CLUSTERS_PER_GROUP(ac->ac_sb));
1738 : 3 : BUG_ON(ex->fe_start >= EXT4_CLUSTERS_PER_GROUP(ac->ac_sb));
1739 : 3 : BUG_ON(ac->ac_status != AC_STATUS_CONTINUE);
1740 : :
1741 : 3 : ac->ac_found++;
1742 : :
1743 : : /*
1744 : : * The special case - take what you catch first
1745 : : */
1746 : 3 : if (unlikely(ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_FIRST)) {
1747 : 0 : *bex = *ex;
1748 : 0 : ext4_mb_use_best_found(ac, e4b);
1749 : 0 : return;
1750 : : }
1751 : :
1752 : : /*
1753 : : * Let's check whether the chuck is good enough
1754 : : */
1755 : 3 : if (ex->fe_len == gex->fe_len) {
1756 : 3 : *bex = *ex;
1757 : 3 : ext4_mb_use_best_found(ac, e4b);
1758 : 3 : return;
1759 : : }
1760 : :
1761 : : /*
1762 : : * If this is first found extent, just store it in the context
1763 : : */
1764 : 3 : if (bex->fe_len == 0) {
1765 : 3 : *bex = *ex;
1766 : 3 : return;
1767 : : }
1768 : :
1769 : : /*
1770 : : * If new found extent is better, store it in the context
1771 : : */
1772 : 3 : if (bex->fe_len < gex->fe_len) {
1773 : : /* if the request isn't satisfied, any found extent
1774 : : * larger than previous best one is better */
1775 : 3 : if (ex->fe_len > bex->fe_len)
1776 : 3 : *bex = *ex;
1777 : 3 : } else if (ex->fe_len > gex->fe_len) {
1778 : : /* if the request is satisfied, then we try to find
1779 : : * an extent that still satisfy the request, but is
1780 : : * smaller than previous one */
1781 : 3 : if (ex->fe_len < bex->fe_len)
1782 : 3 : *bex = *ex;
1783 : : }
1784 : :
1785 : 3 : ext4_mb_check_limits(ac, e4b, 0);
1786 : : }
1787 : :
1788 : : static noinline_for_stack
1789 : 3 : int ext4_mb_try_best_found(struct ext4_allocation_context *ac,
1790 : : struct ext4_buddy *e4b)
1791 : : {
1792 : 3 : struct ext4_free_extent ex = ac->ac_b_ex;
1793 : 3 : ext4_group_t group = ex.fe_group;
1794 : : int max;
1795 : : int err;
1796 : :
1797 : 3 : BUG_ON(ex.fe_len <= 0);
1798 : 3 : err = ext4_mb_load_buddy(ac->ac_sb, group, e4b);
1799 : 3 : if (err)
1800 : : return err;
1801 : :
1802 : 3 : ext4_lock_group(ac->ac_sb, group);
1803 : 3 : max = mb_find_extent(e4b, ex.fe_start, ex.fe_len, &ex);
1804 : :
1805 : 3 : if (max > 0) {
1806 : 3 : ac->ac_b_ex = ex;
1807 : 3 : ext4_mb_use_best_found(ac, e4b);
1808 : : }
1809 : :
1810 : 3 : ext4_unlock_group(ac->ac_sb, group);
1811 : 3 : ext4_mb_unload_buddy(e4b);
1812 : :
1813 : 3 : return 0;
1814 : : }
1815 : :
1816 : : static noinline_for_stack
1817 : 3 : int ext4_mb_find_by_goal(struct ext4_allocation_context *ac,
1818 : : struct ext4_buddy *e4b)
1819 : : {
1820 : 3 : ext4_group_t group = ac->ac_g_ex.fe_group;
1821 : : int max;
1822 : : int err;
1823 : 3 : struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(ac->ac_sb);
1824 : 3 : struct ext4_group_info *grp = ext4_get_group_info(ac->ac_sb, group);
1825 : : struct ext4_free_extent ex;
1826 : :
1827 : 3 : if (!(ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_TRY_GOAL))
1828 : : return 0;
1829 : 3 : if (grp->bb_free == 0)
1830 : : return 0;
1831 : :
1832 : 3 : err = ext4_mb_load_buddy(ac->ac_sb, group, e4b);
1833 : 3 : if (err)
1834 : : return err;
1835 : :
1836 : 3 : if (unlikely(EXT4_MB_GRP_BBITMAP_CORRUPT(e4b->bd_info))) {
1837 : 0 : ext4_mb_unload_buddy(e4b);
1838 : 0 : return 0;
1839 : : }
1840 : :
1841 : 3 : ext4_lock_group(ac->ac_sb, group);
1842 : 3 : max = mb_find_extent(e4b, ac->ac_g_ex.fe_start,
1843 : : ac->ac_g_ex.fe_len, &ex);
1844 : 3 : ex.fe_logical = 0xDEADFA11; /* debug value */
1845 : :
1846 : 3 : if (max >= ac->ac_g_ex.fe_len && ac->ac_g_ex.fe_len == sbi->s_stripe) {
1847 : : ext4_fsblk_t start;
1848 : :
1849 : 0 : start = ext4_group_first_block_no(ac->ac_sb, e4b->bd_group) +
1850 : 0 : ex.fe_start;
1851 : : /* use do_div to get remainder (would be 64-bit modulo) */
1852 : 0 : if (do_div(start, sbi->s_stripe) == 0) {
1853 : 0 : ac->ac_found++;
1854 : 0 : ac->ac_b_ex = ex;
1855 : 0 : ext4_mb_use_best_found(ac, e4b);
1856 : : }
1857 : 3 : } else if (max >= ac->ac_g_ex.fe_len) {
1858 : 3 : BUG_ON(ex.fe_len <= 0);
1859 : 3 : BUG_ON(ex.fe_group != ac->ac_g_ex.fe_group);
1860 : 3 : BUG_ON(ex.fe_start != ac->ac_g_ex.fe_start);
1861 : 3 : ac->ac_found++;
1862 : 3 : ac->ac_b_ex = ex;
1863 : 3 : ext4_mb_use_best_found(ac, e4b);
1864 : 3 : } else if (max > 0 && (ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_MERGE)) {
1865 : : /* Sometimes, caller may want to merge even small
1866 : : * number of blocks to an existing extent */
1867 : 0 : BUG_ON(ex.fe_len <= 0);
1868 : 0 : BUG_ON(ex.fe_group != ac->ac_g_ex.fe_group);
1869 : 0 : BUG_ON(ex.fe_start != ac->ac_g_ex.fe_start);
1870 : 0 : ac->ac_found++;
1871 : 0 : ac->ac_b_ex = ex;
1872 : 0 : ext4_mb_use_best_found(ac, e4b);
1873 : : }
1874 : 3 : ext4_unlock_group(ac->ac_sb, group);
1875 : 3 : ext4_mb_unload_buddy(e4b);
1876 : :
1877 : 3 : return 0;
1878 : : }
1879 : :
1880 : : /*
1881 : : * The routine scans buddy structures (not bitmap!) from given order
1882 : : * to max order and tries to find big enough chunk to satisfy the req
1883 : : */
1884 : : static noinline_for_stack
1885 : 3 : void ext4_mb_simple_scan_group(struct ext4_allocation_context *ac,
1886 : : struct ext4_buddy *e4b)
1887 : : {
1888 : 3 : struct super_block *sb = ac->ac_sb;
1889 : 3 : struct ext4_group_info *grp = e4b->bd_info;
1890 : : void *buddy;
1891 : : int i;
1892 : : int k;
1893 : : int max;
1894 : :
1895 : 3 : BUG_ON(ac->ac_2order <= 0);
1896 : 3 : for (i = ac->ac_2order; i <= sb->s_blocksize_bits + 1; i++) {
1897 : 3 : if (grp->bb_counters[i] == 0)
1898 : 3 : continue;
1899 : :
1900 : 3 : buddy = mb_find_buddy(e4b, i, &max);
1901 : 3 : BUG_ON(buddy == NULL);
1902 : :
1903 : 3 : k = mb_find_next_zero_bit(buddy, max, 0);
1904 : 3 : BUG_ON(k >= max);
1905 : :
1906 : 3 : ac->ac_found++;
1907 : :
1908 : 3 : ac->ac_b_ex.fe_len = 1 << i;
1909 : 3 : ac->ac_b_ex.fe_start = k << i;
1910 : 3 : ac->ac_b_ex.fe_group = e4b->bd_group;
1911 : :
1912 : 3 : ext4_mb_use_best_found(ac, e4b);
1913 : :
1914 : 3 : BUG_ON(ac->ac_b_ex.fe_len != ac->ac_g_ex.fe_len);
1915 : :
1916 : 3 : if (EXT4_SB(sb)->s_mb_stats)
1917 : 0 : atomic_inc(&EXT4_SB(sb)->s_bal_2orders);
1918 : :
1919 : : break;
1920 : : }
1921 : 3 : }
1922 : :
1923 : : /*
1924 : : * The routine scans the group and measures all found extents.
1925 : : * In order to optimize scanning, caller must pass number of
1926 : : * free blocks in the group, so the routine can know upper limit.
1927 : : */
1928 : : static noinline_for_stack
1929 : 3 : void ext4_mb_complex_scan_group(struct ext4_allocation_context *ac,
1930 : : struct ext4_buddy *e4b)
1931 : : {
1932 : 3 : struct super_block *sb = ac->ac_sb;
1933 : 3 : void *bitmap = e4b->bd_bitmap;
1934 : : struct ext4_free_extent ex;
1935 : : int i;
1936 : : int free;
1937 : :
1938 : 3 : free = e4b->bd_info->bb_free;
1939 : 3 : if (WARN_ON(free <= 0))
1940 : 0 : return;
1941 : :
1942 : 3 : i = e4b->bd_info->bb_first_free;
1943 : :
1944 : 3 : while (free && ac->ac_status == AC_STATUS_CONTINUE) {
1945 : 3 : i = mb_find_next_zero_bit(bitmap,
1946 : 3 : EXT4_CLUSTERS_PER_GROUP(sb), i);
1947 : 3 : if (i >= EXT4_CLUSTERS_PER_GROUP(sb)) {
1948 : : /*
1949 : : * IF we have corrupt bitmap, we won't find any
1950 : : * free blocks even though group info says we
1951 : : * we have free blocks
1952 : : */
1953 : 0 : ext4_grp_locked_error(sb, e4b->bd_group, 0, 0,
1954 : : "%d free clusters as per "
1955 : : "group info. But bitmap says 0",
1956 : : free);
1957 : 0 : ext4_mark_group_bitmap_corrupted(sb, e4b->bd_group,
1958 : : EXT4_GROUP_INFO_BBITMAP_CORRUPT);
1959 : 0 : break;
1960 : : }
1961 : :
1962 : 3 : mb_find_extent(e4b, i, ac->ac_g_ex.fe_len, &ex);
1963 : 3 : if (WARN_ON(ex.fe_len <= 0))
1964 : : break;
1965 : 3 : if (free < ex.fe_len) {
1966 : 0 : ext4_grp_locked_error(sb, e4b->bd_group, 0, 0,
1967 : : "%d free clusters as per "
1968 : : "group info. But got %d blocks",
1969 : : free, ex.fe_len);
1970 : 0 : ext4_mark_group_bitmap_corrupted(sb, e4b->bd_group,
1971 : : EXT4_GROUP_INFO_BBITMAP_CORRUPT);
1972 : : /*
1973 : : * The number of free blocks differs. This mostly
1974 : : * indicate that the bitmap is corrupt. So exit
1975 : : * without claiming the space.
1976 : : */
1977 : 0 : break;
1978 : : }
1979 : 3 : ex.fe_logical = 0xDEADC0DE; /* debug value */
1980 : 3 : ext4_mb_measure_extent(ac, &ex, e4b);
1981 : :
1982 : 3 : i += ex.fe_len;
1983 : 3 : free -= ex.fe_len;
1984 : : }
1985 : :
1986 : 3 : ext4_mb_check_limits(ac, e4b, 1);
1987 : : }
1988 : :
1989 : : /*
1990 : : * This is a special case for storages like raid5
1991 : : * we try to find stripe-aligned chunks for stripe-size-multiple requests
1992 : : */
1993 : : static noinline_for_stack
1994 : 0 : void ext4_mb_scan_aligned(struct ext4_allocation_context *ac,
1995 : : struct ext4_buddy *e4b)
1996 : : {
1997 : 0 : struct super_block *sb = ac->ac_sb;
1998 : : struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
1999 : 0 : void *bitmap = e4b->bd_bitmap;
2000 : : struct ext4_free_extent ex;
2001 : : ext4_fsblk_t first_group_block;
2002 : : ext4_fsblk_t a;
2003 : : ext4_grpblk_t i;
2004 : : int max;
2005 : :
2006 : 0 : BUG_ON(sbi->s_stripe == 0);
2007 : :
2008 : : /* find first stripe-aligned block in group */
2009 : 0 : first_group_block = ext4_group_first_block_no(sb, e4b->bd_group);
2010 : :
2011 : 0 : a = first_group_block + sbi->s_stripe - 1;
2012 : 0 : do_div(a, sbi->s_stripe);
2013 : 0 : i = (a * sbi->s_stripe) - first_group_block;
2014 : :
2015 : 0 : while (i < EXT4_CLUSTERS_PER_GROUP(sb)) {
2016 : 0 : if (!mb_test_bit(i, bitmap)) {
2017 : 0 : max = mb_find_extent(e4b, i, sbi->s_stripe, &ex);
2018 : 0 : if (max >= sbi->s_stripe) {
2019 : 0 : ac->ac_found++;
2020 : 0 : ex.fe_logical = 0xDEADF00D; /* debug value */
2021 : 0 : ac->ac_b_ex = ex;
2022 : 0 : ext4_mb_use_best_found(ac, e4b);
2023 : 0 : break;
2024 : : }
2025 : : }
2026 : 0 : i += sbi->s_stripe;
2027 : : }
2028 : 0 : }
2029 : :
2030 : : /*
2031 : : * This is now called BEFORE we load the buddy bitmap.
2032 : : * Returns either 1 or 0 indicating that the group is either suitable
2033 : : * for the allocation or not. In addition it can also return negative
2034 : : * error code when something goes wrong.
2035 : : */
2036 : 3 : static int ext4_mb_good_group(struct ext4_allocation_context *ac,
2037 : : ext4_group_t group, int cr)
2038 : : {
2039 : : unsigned free, fragments;
2040 : 3 : int flex_size = ext4_flex_bg_size(EXT4_SB(ac->ac_sb));
2041 : 3 : struct ext4_group_info *grp = ext4_get_group_info(ac->ac_sb, group);
2042 : :
2043 : 3 : BUG_ON(cr < 0 || cr >= 4);
2044 : :
2045 : 3 : free = grp->bb_free;
2046 : 3 : if (free == 0)
2047 : : return 0;
2048 : 3 : if (cr <= 2 && free < ac->ac_g_ex.fe_len)
2049 : : return 0;
2050 : :
2051 : 3 : if (unlikely(EXT4_MB_GRP_BBITMAP_CORRUPT(grp)))
2052 : : return 0;
2053 : :
2054 : : /* We only do this if the grp has never been initialized */
2055 : 3 : if (unlikely(EXT4_MB_GRP_NEED_INIT(grp))) {
2056 : 3 : int ret = ext4_mb_init_group(ac->ac_sb, group, GFP_NOFS);
2057 : 3 : if (ret)
2058 : : return ret;
2059 : : }
2060 : :
2061 : 3 : fragments = grp->bb_fragments;
2062 : 3 : if (fragments == 0)
2063 : : return 0;
2064 : :
2065 : 3 : switch (cr) {
2066 : : case 0:
2067 : 3 : BUG_ON(ac->ac_2order == 0);
2068 : :
2069 : : /* Avoid using the first bg of a flexgroup for data files */
2070 : 3 : if ((ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_DATA) &&
2071 : 3 : (flex_size >= EXT4_FLEX_SIZE_DIR_ALLOC_SCHEME) &&
2072 : 3 : ((group % flex_size) == 0))
2073 : : return 0;
2074 : :
2075 : 3 : if ((ac->ac_2order > ac->ac_sb->s_blocksize_bits+1) ||
2076 : 3 : (free / fragments) >= ac->ac_g_ex.fe_len)
2077 : : return 1;
2078 : :
2079 : 3 : if (grp->bb_largest_free_order < ac->ac_2order)
2080 : : return 0;
2081 : :
2082 : 3 : return 1;
2083 : : case 1:
2084 : 3 : if ((free / fragments) >= ac->ac_g_ex.fe_len)
2085 : : return 1;
2086 : : break;
2087 : : case 2:
2088 : 3 : if (free >= ac->ac_g_ex.fe_len)
2089 : : return 1;
2090 : : break;
2091 : : case 3:
2092 : : return 1;
2093 : : default:
2094 : 0 : BUG();
2095 : : }
2096 : :
2097 : 3 : return 0;
2098 : : }
2099 : :
2100 : : static noinline_for_stack int
2101 : 3 : ext4_mb_regular_allocator(struct ext4_allocation_context *ac)
2102 : : {
2103 : : ext4_group_t ngroups, group, i;
2104 : : int cr;
2105 : : int err = 0, first_err = 0;
2106 : : struct ext4_sb_info *sbi;
2107 : : struct super_block *sb;
2108 : : struct ext4_buddy e4b;
2109 : :
2110 : 3 : sb = ac->ac_sb;
2111 : : sbi = EXT4_SB(sb);
2112 : : ngroups = ext4_get_groups_count(sb);
2113 : : /* non-extent files are limited to low blocks/groups */
2114 : 3 : if (!(ext4_test_inode_flag(ac->ac_inode, EXT4_INODE_EXTENTS)))
2115 : 0 : ngroups = sbi->s_blockfile_groups;
2116 : :
2117 : 3 : BUG_ON(ac->ac_status == AC_STATUS_FOUND);
2118 : :
2119 : : /* first, try the goal */
2120 : 3 : err = ext4_mb_find_by_goal(ac, &e4b);
2121 : 3 : if (err || ac->ac_status == AC_STATUS_FOUND)
2122 : : goto out;
2123 : :
2124 : 3 : if (unlikely(ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_GOAL_ONLY))
2125 : : goto out;
2126 : :
2127 : : /*
2128 : : * ac->ac2_order is set only if the fe_len is a power of 2
2129 : : * if ac2_order is set we also set criteria to 0 so that we
2130 : : * try exact allocation using buddy.
2131 : : */
2132 : 3 : i = fls(ac->ac_g_ex.fe_len);
2133 : 3 : ac->ac_2order = 0;
2134 : : /*
2135 : : * We search using buddy data only if the order of the request
2136 : : * is greater than equal to the sbi_s_mb_order2_reqs
2137 : : * You can tune it via /sys/fs/ext4/<partition>/mb_order2_req
2138 : : * We also support searching for power-of-two requests only for
2139 : : * requests upto maximum buddy size we have constructed.
2140 : : */
2141 : 3 : if (i >= sbi->s_mb_order2_reqs && i <= sb->s_blocksize_bits + 2) {
2142 : : /*
2143 : : * This should tell if fe_len is exactly power of 2
2144 : : */
2145 : 3 : if ((ac->ac_g_ex.fe_len & (~(1 << (i - 1)))) == 0)
2146 : 3 : ac->ac_2order = array_index_nospec(i - 1,
2147 : : sb->s_blocksize_bits + 2);
2148 : : }
2149 : :
2150 : : /* if stream allocation is enabled, use global goal */
2151 : 3 : if (ac->ac_flags & EXT4_MB_STREAM_ALLOC) {
2152 : : /* TBD: may be hot point */
2153 : : spin_lock(&sbi->s_md_lock);
2154 : 3 : ac->ac_g_ex.fe_group = sbi->s_mb_last_group;
2155 : 3 : ac->ac_g_ex.fe_start = sbi->s_mb_last_start;
2156 : : spin_unlock(&sbi->s_md_lock);
2157 : : }
2158 : :
2159 : : /* Let's just scan groups to find more-less suitable blocks */
2160 : 3 : cr = ac->ac_2order ? 0 : 1;
2161 : : /*
2162 : : * cr == 0 try to get exact allocation,
2163 : : * cr == 3 try to get anything
2164 : : */
2165 : : repeat:
2166 : 3 : for (; cr < 4 && ac->ac_status == AC_STATUS_CONTINUE; cr++) {
2167 : 3 : ac->ac_criteria = cr;
2168 : : /*
2169 : : * searching for the right group start
2170 : : * from the goal value specified
2171 : : */
2172 : 3 : group = ac->ac_g_ex.fe_group;
2173 : :
2174 : 3 : for (i = 0; i < ngroups; group++, i++) {
2175 : : int ret = 0;
2176 : 3 : cond_resched();
2177 : : /*
2178 : : * Artificially restricted ngroups for non-extent
2179 : : * files makes group > ngroups possible on first loop.
2180 : : */
2181 : 3 : if (group >= ngroups)
2182 : : group = 0;
2183 : :
2184 : : /* This now checks without needing the buddy page */
2185 : 3 : ret = ext4_mb_good_group(ac, group, cr);
2186 : 3 : if (ret <= 0) {
2187 : 3 : if (!first_err)
2188 : : first_err = ret;
2189 : 3 : continue;
2190 : : }
2191 : :
2192 : : err = ext4_mb_load_buddy(sb, group, &e4b);
2193 : 3 : if (err)
2194 : : goto out;
2195 : :
2196 : 3 : ext4_lock_group(sb, group);
2197 : :
2198 : : /*
2199 : : * We need to check again after locking the
2200 : : * block group
2201 : : */
2202 : 3 : ret = ext4_mb_good_group(ac, group, cr);
2203 : 3 : if (ret <= 0) {
2204 : : ext4_unlock_group(sb, group);
2205 : 0 : ext4_mb_unload_buddy(&e4b);
2206 : 0 : if (!first_err)
2207 : : first_err = ret;
2208 : 0 : continue;
2209 : : }
2210 : :
2211 : 3 : ac->ac_groups_scanned++;
2212 : 3 : if (cr == 0)
2213 : 3 : ext4_mb_simple_scan_group(ac, &e4b);
2214 : 3 : else if (cr == 1 && sbi->s_stripe &&
2215 : 0 : !(ac->ac_g_ex.fe_len % sbi->s_stripe))
2216 : 0 : ext4_mb_scan_aligned(ac, &e4b);
2217 : : else
2218 : 3 : ext4_mb_complex_scan_group(ac, &e4b);
2219 : :
2220 : : ext4_unlock_group(sb, group);
2221 : 3 : ext4_mb_unload_buddy(&e4b);
2222 : :
2223 : 3 : if (ac->ac_status != AC_STATUS_CONTINUE)
2224 : : break;
2225 : : }
2226 : : }
2227 : :
2228 : 3 : if (ac->ac_b_ex.fe_len > 0 && ac->ac_status != AC_STATUS_FOUND &&
2229 : 3 : !(ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_FIRST)) {
2230 : : /*
2231 : : * We've been searching too long. Let's try to allocate
2232 : : * the best chunk we've found so far
2233 : : */
2234 : :
2235 : 3 : ext4_mb_try_best_found(ac, &e4b);
2236 : 3 : if (ac->ac_status != AC_STATUS_FOUND) {
2237 : : /*
2238 : : * Someone more lucky has already allocated it.
2239 : : * The only thing we can do is just take first
2240 : : * found block(s)
2241 : : printk(KERN_DEBUG "EXT4-fs: someone won our chunk\n");
2242 : : */
2243 : 0 : ac->ac_b_ex.fe_group = 0;
2244 : 0 : ac->ac_b_ex.fe_start = 0;
2245 : 0 : ac->ac_b_ex.fe_len = 0;
2246 : 0 : ac->ac_status = AC_STATUS_CONTINUE;
2247 : 0 : ac->ac_flags |= EXT4_MB_HINT_FIRST;
2248 : : cr = 3;
2249 : 0 : atomic_inc(&sbi->s_mb_lost_chunks);
2250 : : goto repeat;
2251 : : }
2252 : : }
2253 : : out:
2254 : 3 : if (!err && ac->ac_status != AC_STATUS_FOUND && first_err)
2255 : : err = first_err;
2256 : 3 : return err;
2257 : : }
2258 : :
2259 : 0 : static void *ext4_mb_seq_groups_start(struct seq_file *seq, loff_t *pos)
2260 : : {
2261 : 0 : struct super_block *sb = PDE_DATA(file_inode(seq->file));
2262 : : ext4_group_t group;
2263 : :
2264 : 0 : if (*pos < 0 || *pos >= ext4_get_groups_count(sb))
2265 : : return NULL;
2266 : 0 : group = *pos + 1;
2267 : 0 : return (void *) ((unsigned long) group);
2268 : : }
2269 : :
2270 : 0 : static void *ext4_mb_seq_groups_next(struct seq_file *seq, void *v, loff_t *pos)
2271 : : {
2272 : 0 : struct super_block *sb = PDE_DATA(file_inode(seq->file));
2273 : : ext4_group_t group;
2274 : :
2275 : 0 : ++*pos;
2276 : 0 : if (*pos < 0 || *pos >= ext4_get_groups_count(sb))
2277 : : return NULL;
2278 : 0 : group = *pos + 1;
2279 : 0 : return (void *) ((unsigned long) group);
2280 : : }
2281 : :
2282 : 0 : static int ext4_mb_seq_groups_show(struct seq_file *seq, void *v)
2283 : : {
2284 : 0 : struct super_block *sb = PDE_DATA(file_inode(seq->file));
2285 : 0 : ext4_group_t group = (ext4_group_t) ((unsigned long) v);
2286 : : int i;
2287 : : int err, buddy_loaded = 0;
2288 : : struct ext4_buddy e4b;
2289 : : struct ext4_group_info *grinfo;
2290 : 0 : unsigned char blocksize_bits = min_t(unsigned char,
2291 : : sb->s_blocksize_bits,
2292 : : EXT4_MAX_BLOCK_LOG_SIZE);
2293 : : struct sg {
2294 : : struct ext4_group_info info;
2295 : : ext4_grpblk_t counters[EXT4_MAX_BLOCK_LOG_SIZE + 2];
2296 : : } sg;
2297 : :
2298 : 0 : group--;
2299 : 0 : if (group == 0)
2300 : 0 : seq_puts(seq, "#group: free frags first ["
2301 : : " 2^0 2^1 2^2 2^3 2^4 2^5 2^6 "
2302 : : " 2^7 2^8 2^9 2^10 2^11 2^12 2^13 ]\n");
2303 : :
2304 : 0 : i = (blocksize_bits + 2) * sizeof(sg.info.bb_counters[0]) +
2305 : : sizeof(struct ext4_group_info);
2306 : :
2307 : 0 : grinfo = ext4_get_group_info(sb, group);
2308 : : /* Load the group info in memory only if not already loaded. */
2309 : 0 : if (unlikely(EXT4_MB_GRP_NEED_INIT(grinfo))) {
2310 : : err = ext4_mb_load_buddy(sb, group, &e4b);
2311 : 0 : if (err) {
2312 : 0 : seq_printf(seq, "#%-5u: I/O error\n", group);
2313 : 0 : return 0;
2314 : : }
2315 : : buddy_loaded = 1;
2316 : : }
2317 : :
2318 : 0 : memcpy(&sg, ext4_get_group_info(sb, group), i);
2319 : :
2320 : 0 : if (buddy_loaded)
2321 : 0 : ext4_mb_unload_buddy(&e4b);
2322 : :
2323 : 0 : seq_printf(seq, "#%-5u: %-5u %-5u %-5u [", group, sg.info.bb_free,
2324 : : sg.info.bb_fragments, sg.info.bb_first_free);
2325 : 0 : for (i = 0; i <= 13; i++)
2326 : 0 : seq_printf(seq, " %-5u", i <= blocksize_bits + 1 ?
2327 : : sg.info.bb_counters[i] : 0);
2328 : 0 : seq_printf(seq, " ]\n");
2329 : :
2330 : 0 : return 0;
2331 : : }
2332 : :
2333 : 0 : static void ext4_mb_seq_groups_stop(struct seq_file *seq, void *v)
2334 : : {
2335 : 0 : }
2336 : :
2337 : : const struct seq_operations ext4_mb_seq_groups_ops = {
2338 : : .start = ext4_mb_seq_groups_start,
2339 : : .next = ext4_mb_seq_groups_next,
2340 : : .stop = ext4_mb_seq_groups_stop,
2341 : : .show = ext4_mb_seq_groups_show,
2342 : : };
2343 : :
2344 : : static struct kmem_cache *get_groupinfo_cache(int blocksize_bits)
2345 : : {
2346 : 3 : int cache_index = blocksize_bits - EXT4_MIN_BLOCK_LOG_SIZE;
2347 : 3 : struct kmem_cache *cachep = ext4_groupinfo_caches[cache_index];
2348 : :
2349 : 3 : BUG_ON(!cachep);
2350 : : return cachep;
2351 : : }
2352 : :
2353 : : /*
2354 : : * Allocate the top-level s_group_info array for the specified number
2355 : : * of groups
2356 : : */
2357 : 3 : int ext4_mb_alloc_groupinfo(struct super_block *sb, ext4_group_t ngroups)
2358 : : {
2359 : : struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
2360 : : unsigned size;
2361 : : struct ext4_group_info ***old_groupinfo, ***new_groupinfo;
2362 : :
2363 : 3 : size = (ngroups + EXT4_DESC_PER_BLOCK(sb) - 1) >>
2364 : 3 : EXT4_DESC_PER_BLOCK_BITS(sb);
2365 : 3 : if (size <= sbi->s_group_info_size)
2366 : : return 0;
2367 : :
2368 : 3 : size = roundup_pow_of_two(sizeof(*sbi->s_group_info) * size);
2369 : : new_groupinfo = kvzalloc(size, GFP_KERNEL);
2370 : 3 : if (!new_groupinfo) {
2371 : 0 : ext4_msg(sb, KERN_ERR, "can't allocate buddy meta group");
2372 : 0 : return -ENOMEM;
2373 : : }
2374 : : rcu_read_lock();
2375 : 3 : old_groupinfo = rcu_dereference(sbi->s_group_info);
2376 : 3 : if (old_groupinfo)
2377 : 0 : memcpy(new_groupinfo, old_groupinfo,
2378 : 0 : sbi->s_group_info_size * sizeof(*sbi->s_group_info));
2379 : : rcu_read_unlock();
2380 : 3 : rcu_assign_pointer(sbi->s_group_info, new_groupinfo);
2381 : 3 : sbi->s_group_info_size = size / sizeof(*sbi->s_group_info);
2382 : 3 : if (old_groupinfo)
2383 : 0 : ext4_kvfree_array_rcu(old_groupinfo);
2384 : : ext4_debug("allocated s_groupinfo array for %d meta_bg's\n",
2385 : : sbi->s_group_info_size);
2386 : : return 0;
2387 : : }
2388 : :
2389 : : /* Create and initialize ext4_group_info data for the given group. */
2390 : 3 : int ext4_mb_add_groupinfo(struct super_block *sb, ext4_group_t group,
2391 : : struct ext4_group_desc *desc)
2392 : : {
2393 : : int i;
2394 : : int metalen = 0;
2395 : 3 : int idx = group >> EXT4_DESC_PER_BLOCK_BITS(sb);
2396 : : struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
2397 : : struct ext4_group_info **meta_group_info;
2398 : 3 : struct kmem_cache *cachep = get_groupinfo_cache(sb->s_blocksize_bits);
2399 : :
2400 : : /*
2401 : : * First check if this group is the first of a reserved block.
2402 : : * If it's true, we have to allocate a new table of pointers
2403 : : * to ext4_group_info structures
2404 : : */
2405 : 3 : if (group % EXT4_DESC_PER_BLOCK(sb) == 0) {
2406 : 3 : metalen = sizeof(*meta_group_info) <<
2407 : : EXT4_DESC_PER_BLOCK_BITS(sb);
2408 : : meta_group_info = kmalloc(metalen, GFP_NOFS);
2409 : 3 : if (meta_group_info == NULL) {
2410 : 0 : ext4_msg(sb, KERN_ERR, "can't allocate mem "
2411 : : "for a buddy group");
2412 : 0 : goto exit_meta_group_info;
2413 : : }
2414 : : rcu_read_lock();
2415 : 3 : rcu_dereference(sbi->s_group_info)[idx] = meta_group_info;
2416 : : rcu_read_unlock();
2417 : : }
2418 : :
2419 : 3 : meta_group_info = sbi_array_rcu_deref(sbi, s_group_info, idx);
2420 : 3 : i = group & (EXT4_DESC_PER_BLOCK(sb) - 1);
2421 : :
2422 : 3 : meta_group_info[i] = kmem_cache_zalloc(cachep, GFP_NOFS);
2423 : 3 : if (meta_group_info[i] == NULL) {
2424 : 0 : ext4_msg(sb, KERN_ERR, "can't allocate buddy mem");
2425 : : goto exit_group_info;
2426 : : }
2427 : 3 : set_bit(EXT4_GROUP_INFO_NEED_INIT_BIT,
2428 : : &(meta_group_info[i]->bb_state));
2429 : :
2430 : : /*
2431 : : * initialize bb_free to be able to skip
2432 : : * empty groups without initialization
2433 : : */
2434 : 3 : if (ext4_has_group_desc_csum(sb) &&
2435 : 0 : (desc->bg_flags & cpu_to_le16(EXT4_BG_BLOCK_UNINIT))) {
2436 : 0 : meta_group_info[i]->bb_free =
2437 : 0 : ext4_free_clusters_after_init(sb, group, desc);
2438 : : } else {
2439 : 3 : meta_group_info[i]->bb_free =
2440 : 3 : ext4_free_group_clusters(sb, desc);
2441 : : }
2442 : :
2443 : 3 : INIT_LIST_HEAD(&meta_group_info[i]->bb_prealloc_list);
2444 : 3 : init_rwsem(&meta_group_info[i]->alloc_sem);
2445 : 3 : meta_group_info[i]->bb_free_root = RB_ROOT;
2446 : 3 : meta_group_info[i]->bb_largest_free_order = -1; /* uninit */
2447 : :
2448 : : #ifdef DOUBLE_CHECK
2449 : : {
2450 : : struct buffer_head *bh;
2451 : : meta_group_info[i]->bb_bitmap =
2452 : : kmalloc(sb->s_blocksize, GFP_NOFS);
2453 : : BUG_ON(meta_group_info[i]->bb_bitmap == NULL);
2454 : : bh = ext4_read_block_bitmap(sb, group);
2455 : : BUG_ON(IS_ERR_OR_NULL(bh));
2456 : : memcpy(meta_group_info[i]->bb_bitmap, bh->b_data,
2457 : : sb->s_blocksize);
2458 : : put_bh(bh);
2459 : : }
2460 : : #endif
2461 : :
2462 : 3 : return 0;
2463 : :
2464 : : exit_group_info:
2465 : : /* If a meta_group_info table has been allocated, release it now */
2466 : 0 : if (group % EXT4_DESC_PER_BLOCK(sb) == 0) {
2467 : : struct ext4_group_info ***group_info;
2468 : :
2469 : : rcu_read_lock();
2470 : 0 : group_info = rcu_dereference(sbi->s_group_info);
2471 : 0 : kfree(group_info[idx]);
2472 : 0 : group_info[idx] = NULL;
2473 : : rcu_read_unlock();
2474 : : }
2475 : : exit_meta_group_info:
2476 : : return -ENOMEM;
2477 : : } /* ext4_mb_add_groupinfo */
2478 : :
2479 : 3 : static int ext4_mb_init_backend(struct super_block *sb)
2480 : : {
2481 : : ext4_group_t ngroups = ext4_get_groups_count(sb);
2482 : : ext4_group_t i;
2483 : : struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
2484 : : int err;
2485 : : struct ext4_group_desc *desc;
2486 : : struct ext4_group_info ***group_info;
2487 : : struct kmem_cache *cachep;
2488 : :
2489 : 3 : err = ext4_mb_alloc_groupinfo(sb, ngroups);
2490 : 3 : if (err)
2491 : : return err;
2492 : :
2493 : 3 : sbi->s_buddy_cache = new_inode(sb);
2494 : 3 : if (sbi->s_buddy_cache == NULL) {
2495 : 0 : ext4_msg(sb, KERN_ERR, "can't get new inode");
2496 : 0 : goto err_freesgi;
2497 : : }
2498 : : /* To avoid potentially colliding with an valid on-disk inode number,
2499 : : * use EXT4_BAD_INO for the buddy cache inode number. This inode is
2500 : : * not in the inode hash, so it should never be found by iget(), but
2501 : : * this will avoid confusion if it ever shows up during debugging. */
2502 : 3 : sbi->s_buddy_cache->i_ino = EXT4_BAD_INO;
2503 : 3 : EXT4_I(sbi->s_buddy_cache)->i_disksize = 0;
2504 : 3 : for (i = 0; i < ngroups; i++) {
2505 : 3 : cond_resched();
2506 : 3 : desc = ext4_get_group_desc(sb, i, NULL);
2507 : 3 : if (desc == NULL) {
2508 : 0 : ext4_msg(sb, KERN_ERR, "can't read descriptor %u", i);
2509 : 0 : goto err_freebuddy;
2510 : : }
2511 : 3 : if (ext4_mb_add_groupinfo(sb, i, desc) != 0)
2512 : : goto err_freebuddy;
2513 : : }
2514 : :
2515 : : return 0;
2516 : :
2517 : : err_freebuddy:
2518 : 0 : cachep = get_groupinfo_cache(sb->s_blocksize_bits);
2519 : 0 : while (i-- > 0)
2520 : 0 : kmem_cache_free(cachep, ext4_get_group_info(sb, i));
2521 : 0 : i = sbi->s_group_info_size;
2522 : : rcu_read_lock();
2523 : 0 : group_info = rcu_dereference(sbi->s_group_info);
2524 : 0 : while (i-- > 0)
2525 : 0 : kfree(group_info[i]);
2526 : : rcu_read_unlock();
2527 : 0 : iput(sbi->s_buddy_cache);
2528 : : err_freesgi:
2529 : : rcu_read_lock();
2530 : 0 : kvfree(rcu_dereference(sbi->s_group_info));
2531 : : rcu_read_unlock();
2532 : 0 : return -ENOMEM;
2533 : : }
2534 : :
2535 : 0 : static void ext4_groupinfo_destroy_slabs(void)
2536 : : {
2537 : : int i;
2538 : :
2539 : 0 : for (i = 0; i < NR_GRPINFO_CACHES; i++) {
2540 : 0 : kmem_cache_destroy(ext4_groupinfo_caches[i]);
2541 : 0 : ext4_groupinfo_caches[i] = NULL;
2542 : : }
2543 : 0 : }
2544 : :
2545 : 3 : static int ext4_groupinfo_create_slab(size_t size)
2546 : : {
2547 : : static DEFINE_MUTEX(ext4_grpinfo_slab_create_mutex);
2548 : : int slab_size;
2549 : 3 : int blocksize_bits = order_base_2(size);
2550 : 3 : int cache_index = blocksize_bits - EXT4_MIN_BLOCK_LOG_SIZE;
2551 : : struct kmem_cache *cachep;
2552 : :
2553 : 3 : if (cache_index >= NR_GRPINFO_CACHES)
2554 : : return -EINVAL;
2555 : :
2556 : 3 : if (unlikely(cache_index < 0))
2557 : : cache_index = 0;
2558 : :
2559 : 3 : mutex_lock(&ext4_grpinfo_slab_create_mutex);
2560 : 3 : if (ext4_groupinfo_caches[cache_index]) {
2561 : 0 : mutex_unlock(&ext4_grpinfo_slab_create_mutex);
2562 : 0 : return 0; /* Already created */
2563 : : }
2564 : :
2565 : 3 : slab_size = offsetof(struct ext4_group_info,
2566 : : bb_counters[blocksize_bits + 2]);
2567 : :
2568 : 3 : cachep = kmem_cache_create(ext4_groupinfo_slab_names[cache_index],
2569 : : slab_size, 0, SLAB_RECLAIM_ACCOUNT,
2570 : : NULL);
2571 : :
2572 : 3 : ext4_groupinfo_caches[cache_index] = cachep;
2573 : :
2574 : 3 : mutex_unlock(&ext4_grpinfo_slab_create_mutex);
2575 : 3 : if (!cachep) {
2576 : 0 : printk(KERN_EMERG
2577 : : "EXT4-fs: no memory for groupinfo slab cache\n");
2578 : 0 : return -ENOMEM;
2579 : : }
2580 : :
2581 : : return 0;
2582 : : }
2583 : :
2584 : 3 : int ext4_mb_init(struct super_block *sb)
2585 : : {
2586 : : struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
2587 : : unsigned i, j;
2588 : : unsigned offset, offset_incr;
2589 : : unsigned max;
2590 : : int ret;
2591 : :
2592 : 3 : i = (sb->s_blocksize_bits + 2) * sizeof(*sbi->s_mb_offsets);
2593 : :
2594 : 3 : sbi->s_mb_offsets = kmalloc(i, GFP_KERNEL);
2595 : 3 : if (sbi->s_mb_offsets == NULL) {
2596 : : ret = -ENOMEM;
2597 : : goto out;
2598 : : }
2599 : :
2600 : 3 : i = (sb->s_blocksize_bits + 2) * sizeof(*sbi->s_mb_maxs);
2601 : 3 : sbi->s_mb_maxs = kmalloc(i, GFP_KERNEL);
2602 : 3 : if (sbi->s_mb_maxs == NULL) {
2603 : : ret = -ENOMEM;
2604 : : goto out;
2605 : : }
2606 : :
2607 : 3 : ret = ext4_groupinfo_create_slab(sb->s_blocksize);
2608 : 3 : if (ret < 0)
2609 : : goto out;
2610 : :
2611 : : /* order 0 is regular bitmap */
2612 : 3 : sbi->s_mb_maxs[0] = sb->s_blocksize << 3;
2613 : 3 : sbi->s_mb_offsets[0] = 0;
2614 : :
2615 : : i = 1;
2616 : : offset = 0;
2617 : 3 : offset_incr = 1 << (sb->s_blocksize_bits - 1);
2618 : 3 : max = sb->s_blocksize << 2;
2619 : : do {
2620 : 3 : sbi->s_mb_offsets[i] = offset;
2621 : 3 : sbi->s_mb_maxs[i] = max;
2622 : 3 : offset += offset_incr;
2623 : 3 : offset_incr = offset_incr >> 1;
2624 : 3 : max = max >> 1;
2625 : 3 : i++;
2626 : 3 : } while (i <= sb->s_blocksize_bits + 1);
2627 : :
2628 : 3 : spin_lock_init(&sbi->s_md_lock);
2629 : 3 : spin_lock_init(&sbi->s_bal_lock);
2630 : 3 : sbi->s_mb_free_pending = 0;
2631 : 3 : INIT_LIST_HEAD(&sbi->s_freed_data_list);
2632 : :
2633 : 3 : sbi->s_mb_max_to_scan = MB_DEFAULT_MAX_TO_SCAN;
2634 : 3 : sbi->s_mb_min_to_scan = MB_DEFAULT_MIN_TO_SCAN;
2635 : 3 : sbi->s_mb_stats = MB_DEFAULT_STATS;
2636 : 3 : sbi->s_mb_stream_request = MB_DEFAULT_STREAM_THRESHOLD;
2637 : 3 : sbi->s_mb_order2_reqs = MB_DEFAULT_ORDER2_REQS;
2638 : : /*
2639 : : * The default group preallocation is 512, which for 4k block
2640 : : * sizes translates to 2 megabytes. However for bigalloc file
2641 : : * systems, this is probably too big (i.e, if the cluster size
2642 : : * is 1 megabyte, then group preallocation size becomes half a
2643 : : * gigabyte!). As a default, we will keep a two megabyte
2644 : : * group pralloc size for cluster sizes up to 64k, and after
2645 : : * that, we will force a minimum group preallocation size of
2646 : : * 32 clusters. This translates to 8 megs when the cluster
2647 : : * size is 256k, and 32 megs when the cluster size is 1 meg,
2648 : : * which seems reasonable as a default.
2649 : : */
2650 : 3 : sbi->s_mb_group_prealloc = max(MB_DEFAULT_GROUP_PREALLOC >>
2651 : : sbi->s_cluster_bits, 32);
2652 : : /*
2653 : : * If there is a s_stripe > 1, then we set the s_mb_group_prealloc
2654 : : * to the lowest multiple of s_stripe which is bigger than
2655 : : * the s_mb_group_prealloc as determined above. We want
2656 : : * the preallocation size to be an exact multiple of the
2657 : : * RAID stripe size so that preallocations don't fragment
2658 : : * the stripes.
2659 : : */
2660 : 3 : if (sbi->s_stripe > 1) {
2661 : 0 : sbi->s_mb_group_prealloc = roundup(
2662 : : sbi->s_mb_group_prealloc, sbi->s_stripe);
2663 : : }
2664 : :
2665 : 3 : sbi->s_locality_groups = alloc_percpu(struct ext4_locality_group);
2666 : 3 : if (sbi->s_locality_groups == NULL) {
2667 : : ret = -ENOMEM;
2668 : : goto out;
2669 : : }
2670 : 3 : for_each_possible_cpu(i) {
2671 : : struct ext4_locality_group *lg;
2672 : 3 : lg = per_cpu_ptr(sbi->s_locality_groups, i);
2673 : 3 : mutex_init(&lg->lg_mutex);
2674 : 3 : for (j = 0; j < PREALLOC_TB_SIZE; j++)
2675 : 3 : INIT_LIST_HEAD(&lg->lg_prealloc_list[j]);
2676 : 3 : spin_lock_init(&lg->lg_prealloc_lock);
2677 : : }
2678 : :
2679 : : /* init file for buddy data */
2680 : 3 : ret = ext4_mb_init_backend(sb);
2681 : 3 : if (ret != 0)
2682 : : goto out_free_locality_groups;
2683 : :
2684 : : return 0;
2685 : :
2686 : : out_free_locality_groups:
2687 : 0 : free_percpu(sbi->s_locality_groups);
2688 : 0 : sbi->s_locality_groups = NULL;
2689 : : out:
2690 : 0 : kfree(sbi->s_mb_offsets);
2691 : 0 : sbi->s_mb_offsets = NULL;
2692 : 0 : kfree(sbi->s_mb_maxs);
2693 : 0 : sbi->s_mb_maxs = NULL;
2694 : 0 : return ret;
2695 : : }
2696 : :
2697 : : /* need to called with the ext4 group lock held */
2698 : 0 : static void ext4_mb_cleanup_pa(struct ext4_group_info *grp)
2699 : : {
2700 : : struct ext4_prealloc_space *pa;
2701 : : struct list_head *cur, *tmp;
2702 : : int count = 0;
2703 : :
2704 : 0 : list_for_each_safe(cur, tmp, &grp->bb_prealloc_list) {
2705 : 0 : pa = list_entry(cur, struct ext4_prealloc_space, pa_group_list);
2706 : : list_del(&pa->pa_group_list);
2707 : : count++;
2708 : 0 : kmem_cache_free(ext4_pspace_cachep, pa);
2709 : : }
2710 : : if (count)
2711 : : mb_debug(1, "mballoc: %u PAs left\n", count);
2712 : :
2713 : 0 : }
2714 : :
2715 : 0 : int ext4_mb_release(struct super_block *sb)
2716 : : {
2717 : : ext4_group_t ngroups = ext4_get_groups_count(sb);
2718 : : ext4_group_t i;
2719 : : int num_meta_group_infos;
2720 : : struct ext4_group_info *grinfo, ***group_info;
2721 : : struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
2722 : 0 : struct kmem_cache *cachep = get_groupinfo_cache(sb->s_blocksize_bits);
2723 : :
2724 : 0 : if (sbi->s_group_info) {
2725 : 0 : for (i = 0; i < ngroups; i++) {
2726 : 0 : cond_resched();
2727 : 0 : grinfo = ext4_get_group_info(sb, i);
2728 : : #ifdef DOUBLE_CHECK
2729 : : kfree(grinfo->bb_bitmap);
2730 : : #endif
2731 : 0 : ext4_lock_group(sb, i);
2732 : 0 : ext4_mb_cleanup_pa(grinfo);
2733 : : ext4_unlock_group(sb, i);
2734 : 0 : kmem_cache_free(cachep, grinfo);
2735 : : }
2736 : 0 : num_meta_group_infos = (ngroups +
2737 : 0 : EXT4_DESC_PER_BLOCK(sb) - 1) >>
2738 : 0 : EXT4_DESC_PER_BLOCK_BITS(sb);
2739 : : rcu_read_lock();
2740 : 0 : group_info = rcu_dereference(sbi->s_group_info);
2741 : 0 : for (i = 0; i < num_meta_group_infos; i++)
2742 : 0 : kfree(group_info[i]);
2743 : 0 : kvfree(group_info);
2744 : : rcu_read_unlock();
2745 : : }
2746 : 0 : kfree(sbi->s_mb_offsets);
2747 : 0 : kfree(sbi->s_mb_maxs);
2748 : 0 : iput(sbi->s_buddy_cache);
2749 : 0 : if (sbi->s_mb_stats) {
2750 : 0 : ext4_msg(sb, KERN_INFO,
2751 : : "mballoc: %u blocks %u reqs (%u success)",
2752 : : atomic_read(&sbi->s_bal_allocated),
2753 : : atomic_read(&sbi->s_bal_reqs),
2754 : : atomic_read(&sbi->s_bal_success));
2755 : 0 : ext4_msg(sb, KERN_INFO,
2756 : : "mballoc: %u extents scanned, %u goal hits, "
2757 : : "%u 2^N hits, %u breaks, %u lost",
2758 : : atomic_read(&sbi->s_bal_ex_scanned),
2759 : : atomic_read(&sbi->s_bal_goals),
2760 : : atomic_read(&sbi->s_bal_2orders),
2761 : : atomic_read(&sbi->s_bal_breaks),
2762 : : atomic_read(&sbi->s_mb_lost_chunks));
2763 : 0 : ext4_msg(sb, KERN_INFO,
2764 : : "mballoc: %lu generated and it took %Lu",
2765 : : sbi->s_mb_buddies_generated,
2766 : : sbi->s_mb_generation_time);
2767 : 0 : ext4_msg(sb, KERN_INFO,
2768 : : "mballoc: %u preallocated, %u discarded",
2769 : : atomic_read(&sbi->s_mb_preallocated),
2770 : : atomic_read(&sbi->s_mb_discarded));
2771 : : }
2772 : :
2773 : 0 : free_percpu(sbi->s_locality_groups);
2774 : :
2775 : 0 : return 0;
2776 : : }
2777 : :
2778 : 0 : static inline int ext4_issue_discard(struct super_block *sb,
2779 : : ext4_group_t block_group, ext4_grpblk_t cluster, int count,
2780 : : struct bio **biop)
2781 : : {
2782 : : ext4_fsblk_t discard_block;
2783 : :
2784 : 0 : discard_block = (EXT4_C2B(EXT4_SB(sb), cluster) +
2785 : : ext4_group_first_block_no(sb, block_group));
2786 : 0 : count = EXT4_C2B(EXT4_SB(sb), count);
2787 : 0 : trace_ext4_discard_blocks(sb,
2788 : : (unsigned long long) discard_block, count);
2789 : 0 : if (biop) {
2790 : 0 : return __blkdev_issue_discard(sb->s_bdev,
2791 : 0 : (sector_t)discard_block << (sb->s_blocksize_bits - 9),
2792 : : (sector_t)count << (sb->s_blocksize_bits - 9),
2793 : : GFP_NOFS, 0, biop);
2794 : : } else
2795 : 0 : return sb_issue_discard(sb, discard_block, count, GFP_NOFS, 0);
2796 : : }
2797 : :
2798 : 3 : static void ext4_free_data_in_buddy(struct super_block *sb,
2799 : : struct ext4_free_data *entry)
2800 : : {
2801 : : struct ext4_buddy e4b;
2802 : : struct ext4_group_info *db;
2803 : : int err, count = 0, count2 = 0;
2804 : :
2805 : : mb_debug(1, "gonna free %u blocks in group %u (0x%p):",
2806 : : entry->efd_count, entry->efd_group, entry);
2807 : :
2808 : 3 : err = ext4_mb_load_buddy(sb, entry->efd_group, &e4b);
2809 : : /* we expect to find existing buddy because it's pinned */
2810 : 3 : BUG_ON(err != 0);
2811 : :
2812 : : spin_lock(&EXT4_SB(sb)->s_md_lock);
2813 : 3 : EXT4_SB(sb)->s_mb_free_pending -= entry->efd_count;
2814 : : spin_unlock(&EXT4_SB(sb)->s_md_lock);
2815 : :
2816 : 3 : db = e4b.bd_info;
2817 : : /* there are blocks to put in buddy to make them really free */
2818 : : count += entry->efd_count;
2819 : : count2++;
2820 : 3 : ext4_lock_group(sb, entry->efd_group);
2821 : : /* Take it out of per group rb tree */
2822 : 3 : rb_erase(&entry->efd_node, &(db->bb_free_root));
2823 : 3 : mb_free_blocks(NULL, &e4b, entry->efd_start_cluster, entry->efd_count);
2824 : :
2825 : : /*
2826 : : * Clear the trimmed flag for the group so that the next
2827 : : * ext4_trim_fs can trim it.
2828 : : * If the volume is mounted with -o discard, online discard
2829 : : * is supported and the free blocks will be trimmed online.
2830 : : */
2831 : 3 : if (!test_opt(sb, DISCARD))
2832 : 3 : EXT4_MB_GRP_CLEAR_TRIMMED(db);
2833 : :
2834 : 3 : if (!db->bb_free_root.rb_node) {
2835 : : /* No more items in the per group rb tree
2836 : : * balance refcounts from ext4_mb_free_metadata()
2837 : : */
2838 : 3 : put_page(e4b.bd_buddy_page);
2839 : 3 : put_page(e4b.bd_bitmap_page);
2840 : : }
2841 : 3 : ext4_unlock_group(sb, entry->efd_group);
2842 : 3 : kmem_cache_free(ext4_free_data_cachep, entry);
2843 : 3 : ext4_mb_unload_buddy(&e4b);
2844 : :
2845 : : mb_debug(1, "freed %u blocks in %u structures\n", count, count2);
2846 : 3 : }
2847 : :
2848 : : /*
2849 : : * This function is called by the jbd2 layer once the commit has finished,
2850 : : * so we know we can free the blocks that were released with that commit.
2851 : : */
2852 : 3 : void ext4_process_freed_data(struct super_block *sb, tid_t commit_tid)
2853 : : {
2854 : : struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
2855 : : struct ext4_free_data *entry, *tmp;
2856 : 3 : struct bio *discard_bio = NULL;
2857 : : struct list_head freed_data_list;
2858 : : struct list_head *cut_pos = NULL;
2859 : : int err;
2860 : :
2861 : : INIT_LIST_HEAD(&freed_data_list);
2862 : :
2863 : : spin_lock(&sbi->s_md_lock);
2864 : 3 : list_for_each_entry(entry, &sbi->s_freed_data_list, efd_list) {
2865 : 3 : if (entry->efd_tid != commit_tid)
2866 : : break;
2867 : : cut_pos = &entry->efd_list;
2868 : : }
2869 : 3 : if (cut_pos)
2870 : 3 : list_cut_position(&freed_data_list, &sbi->s_freed_data_list,
2871 : : cut_pos);
2872 : : spin_unlock(&sbi->s_md_lock);
2873 : :
2874 : 3 : if (test_opt(sb, DISCARD)) {
2875 : 0 : list_for_each_entry(entry, &freed_data_list, efd_list) {
2876 : 0 : err = ext4_issue_discard(sb, entry->efd_group,
2877 : : entry->efd_start_cluster,
2878 : : entry->efd_count,
2879 : : &discard_bio);
2880 : 0 : if (err && err != -EOPNOTSUPP) {
2881 : 0 : ext4_msg(sb, KERN_WARNING, "discard request in"
2882 : : " group:%d block:%d count:%d failed"
2883 : : " with %d", entry->efd_group,
2884 : : entry->efd_start_cluster,
2885 : : entry->efd_count, err);
2886 : 0 : } else if (err == -EOPNOTSUPP)
2887 : : break;
2888 : : }
2889 : :
2890 : 0 : if (discard_bio) {
2891 : 0 : submit_bio_wait(discard_bio);
2892 : 0 : bio_put(discard_bio);
2893 : : }
2894 : : }
2895 : :
2896 : 3 : list_for_each_entry_safe(entry, tmp, &freed_data_list, efd_list)
2897 : 3 : ext4_free_data_in_buddy(sb, entry);
2898 : 3 : }
2899 : :
2900 : 3 : int __init ext4_init_mballoc(void)
2901 : : {
2902 : 3 : ext4_pspace_cachep = KMEM_CACHE(ext4_prealloc_space,
2903 : : SLAB_RECLAIM_ACCOUNT);
2904 : 3 : if (ext4_pspace_cachep == NULL)
2905 : : return -ENOMEM;
2906 : :
2907 : 3 : ext4_ac_cachep = KMEM_CACHE(ext4_allocation_context,
2908 : : SLAB_RECLAIM_ACCOUNT);
2909 : 3 : if (ext4_ac_cachep == NULL) {
2910 : 0 : kmem_cache_destroy(ext4_pspace_cachep);
2911 : 0 : return -ENOMEM;
2912 : : }
2913 : :
2914 : 3 : ext4_free_data_cachep = KMEM_CACHE(ext4_free_data,
2915 : : SLAB_RECLAIM_ACCOUNT);
2916 : 3 : if (ext4_free_data_cachep == NULL) {
2917 : 0 : kmem_cache_destroy(ext4_pspace_cachep);
2918 : 0 : kmem_cache_destroy(ext4_ac_cachep);
2919 : 0 : return -ENOMEM;
2920 : : }
2921 : : return 0;
2922 : : }
2923 : :
2924 : 0 : void ext4_exit_mballoc(void)
2925 : : {
2926 : : /*
2927 : : * Wait for completion of call_rcu()'s on ext4_pspace_cachep
2928 : : * before destroying the slab cache.
2929 : : */
2930 : 0 : rcu_barrier();
2931 : 0 : kmem_cache_destroy(ext4_pspace_cachep);
2932 : 0 : kmem_cache_destroy(ext4_ac_cachep);
2933 : 0 : kmem_cache_destroy(ext4_free_data_cachep);
2934 : 0 : ext4_groupinfo_destroy_slabs();
2935 : 0 : }
2936 : :
2937 : :
2938 : : /*
2939 : : * Check quota and mark chosen space (ac->ac_b_ex) non-free in bitmaps
2940 : : * Returns 0 if success or error code
2941 : : */
2942 : : static noinline_for_stack int
2943 : 3 : ext4_mb_mark_diskspace_used(struct ext4_allocation_context *ac,
2944 : : handle_t *handle, unsigned int reserv_clstrs)
2945 : : {
2946 : : struct buffer_head *bitmap_bh = NULL;
2947 : : struct ext4_group_desc *gdp;
2948 : : struct buffer_head *gdp_bh;
2949 : : struct ext4_sb_info *sbi;
2950 : : struct super_block *sb;
2951 : : ext4_fsblk_t block;
2952 : : int err, len;
2953 : :
2954 : 3 : BUG_ON(ac->ac_status != AC_STATUS_FOUND);
2955 : 3 : BUG_ON(ac->ac_b_ex.fe_len <= 0);
2956 : :
2957 : 3 : sb = ac->ac_sb;
2958 : : sbi = EXT4_SB(sb);
2959 : :
2960 : 3 : bitmap_bh = ext4_read_block_bitmap(sb, ac->ac_b_ex.fe_group);
2961 : 3 : if (IS_ERR(bitmap_bh)) {
2962 : : err = PTR_ERR(bitmap_bh);
2963 : : bitmap_bh = NULL;
2964 : 0 : goto out_err;
2965 : : }
2966 : :
2967 : : BUFFER_TRACE(bitmap_bh, "getting write access");
2968 : 3 : err = ext4_journal_get_write_access(handle, bitmap_bh);
2969 : 3 : if (err)
2970 : : goto out_err;
2971 : :
2972 : : err = -EIO;
2973 : 3 : gdp = ext4_get_group_desc(sb, ac->ac_b_ex.fe_group, &gdp_bh);
2974 : 3 : if (!gdp)
2975 : : goto out_err;
2976 : :
2977 : : ext4_debug("using block group %u(%d)\n", ac->ac_b_ex.fe_group,
2978 : : ext4_free_group_clusters(sb, gdp));
2979 : :
2980 : : BUFFER_TRACE(gdp_bh, "get_write_access");
2981 : 3 : err = ext4_journal_get_write_access(handle, gdp_bh);
2982 : 3 : if (err)
2983 : : goto out_err;
2984 : :
2985 : : block = ext4_grp_offs_to_block(sb, &ac->ac_b_ex);
2986 : :
2987 : 3 : len = EXT4_C2B(sbi, ac->ac_b_ex.fe_len);
2988 : 3 : if (!ext4_data_block_valid(sbi, block, len)) {
2989 : 0 : ext4_error(sb, "Allocating blocks %llu-%llu which overlap "
2990 : : "fs metadata", block, block+len);
2991 : : /* File system mounted not to panic on error
2992 : : * Fix the bitmap and return EFSCORRUPTED
2993 : : * We leak some of the blocks here.
2994 : : */
2995 : 0 : ext4_lock_group(sb, ac->ac_b_ex.fe_group);
2996 : 0 : ext4_set_bits(bitmap_bh->b_data, ac->ac_b_ex.fe_start,
2997 : : ac->ac_b_ex.fe_len);
2998 : 0 : ext4_unlock_group(sb, ac->ac_b_ex.fe_group);
2999 : 0 : err = ext4_handle_dirty_metadata(handle, NULL, bitmap_bh);
3000 : 0 : if (!err)
3001 : : err = -EFSCORRUPTED;
3002 : : goto out_err;
3003 : : }
3004 : :
3005 : 3 : ext4_lock_group(sb, ac->ac_b_ex.fe_group);
3006 : : #ifdef AGGRESSIVE_CHECK
3007 : : {
3008 : : int i;
3009 : : for (i = 0; i < ac->ac_b_ex.fe_len; i++) {
3010 : : BUG_ON(mb_test_bit(ac->ac_b_ex.fe_start + i,
3011 : : bitmap_bh->b_data));
3012 : : }
3013 : : }
3014 : : #endif
3015 : 3 : ext4_set_bits(bitmap_bh->b_data, ac->ac_b_ex.fe_start,
3016 : : ac->ac_b_ex.fe_len);
3017 : 3 : if (ext4_has_group_desc_csum(sb) &&
3018 : 0 : (gdp->bg_flags & cpu_to_le16(EXT4_BG_BLOCK_UNINIT))) {
3019 : 0 : gdp->bg_flags &= cpu_to_le16(~EXT4_BG_BLOCK_UNINIT);
3020 : 0 : ext4_free_group_clusters_set(sb, gdp,
3021 : : ext4_free_clusters_after_init(sb,
3022 : : ac->ac_b_ex.fe_group, gdp));
3023 : : }
3024 : 3 : len = ext4_free_group_clusters(sb, gdp) - ac->ac_b_ex.fe_len;
3025 : 3 : ext4_free_group_clusters_set(sb, gdp, len);
3026 : 3 : ext4_block_bitmap_csum_set(sb, ac->ac_b_ex.fe_group, gdp, bitmap_bh);
3027 : 3 : ext4_group_desc_csum_set(sb, ac->ac_b_ex.fe_group, gdp);
3028 : :
3029 : 3 : ext4_unlock_group(sb, ac->ac_b_ex.fe_group);
3030 : 3 : percpu_counter_sub(&sbi->s_freeclusters_counter, ac->ac_b_ex.fe_len);
3031 : : /*
3032 : : * Now reduce the dirty block count also. Should not go negative
3033 : : */
3034 : 3 : if (!(ac->ac_flags & EXT4_MB_DELALLOC_RESERVED))
3035 : : /* release all the reserved blocks if non delalloc */
3036 : 3 : percpu_counter_sub(&sbi->s_dirtyclusters_counter,
3037 : : reserv_clstrs);
3038 : :
3039 : 3 : if (sbi->s_log_groups_per_flex) {
3040 : 3 : ext4_group_t flex_group = ext4_flex_group(sbi,
3041 : : ac->ac_b_ex.fe_group);
3042 : 3 : atomic64_sub(ac->ac_b_ex.fe_len,
3043 : 3 : &sbi_array_rcu_deref(sbi, s_flex_groups,
3044 : : flex_group)->free_clusters);
3045 : : }
3046 : :
3047 : 3 : err = ext4_handle_dirty_metadata(handle, NULL, bitmap_bh);
3048 : 3 : if (err)
3049 : : goto out_err;
3050 : 3 : err = ext4_handle_dirty_metadata(handle, NULL, gdp_bh);
3051 : :
3052 : : out_err:
3053 : : brelse(bitmap_bh);
3054 : 3 : return err;
3055 : : }
3056 : :
3057 : : /*
3058 : : * here we normalize request for locality group
3059 : : * Group request are normalized to s_mb_group_prealloc, which goes to
3060 : : * s_strip if we set the same via mount option.
3061 : : * s_mb_group_prealloc can be configured via
3062 : : * /sys/fs/ext4/<partition>/mb_group_prealloc
3063 : : *
3064 : : * XXX: should we try to preallocate more than the group has now?
3065 : : */
3066 : 3 : static void ext4_mb_normalize_group_request(struct ext4_allocation_context *ac)
3067 : : {
3068 : 3 : struct super_block *sb = ac->ac_sb;
3069 : 3 : struct ext4_locality_group *lg = ac->ac_lg;
3070 : :
3071 : 3 : BUG_ON(lg == NULL);
3072 : 3 : ac->ac_g_ex.fe_len = EXT4_SB(sb)->s_mb_group_prealloc;
3073 : : mb_debug(1, "#%u: goal %u blocks for locality group\n",
3074 : : current->pid, ac->ac_g_ex.fe_len);
3075 : 3 : }
3076 : :
3077 : : /*
3078 : : * Normalization means making request better in terms of
3079 : : * size and alignment
3080 : : */
3081 : : static noinline_for_stack void
3082 : 3 : ext4_mb_normalize_request(struct ext4_allocation_context *ac,
3083 : : struct ext4_allocation_request *ar)
3084 : : {
3085 : 3 : struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(ac->ac_sb);
3086 : : int bsbits, max;
3087 : : ext4_lblk_t end;
3088 : : loff_t size, start_off;
3089 : : loff_t orig_size __maybe_unused;
3090 : : ext4_lblk_t start;
3091 : 3 : struct ext4_inode_info *ei = EXT4_I(ac->ac_inode);
3092 : : struct ext4_prealloc_space *pa;
3093 : :
3094 : : /* do normalize only data requests, metadata requests
3095 : : do not need preallocation */
3096 : 3 : if (!(ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_DATA))
3097 : : return;
3098 : :
3099 : : /* sometime caller may want exact blocks */
3100 : 3 : if (unlikely(ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_GOAL_ONLY))
3101 : : return;
3102 : :
3103 : : /* caller may indicate that preallocation isn't
3104 : : * required (it's a tail, for example) */
3105 : 3 : if (ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_NOPREALLOC)
3106 : : return;
3107 : :
3108 : 3 : if (ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_GROUP_ALLOC) {
3109 : 3 : ext4_mb_normalize_group_request(ac);
3110 : 3 : return ;
3111 : : }
3112 : :
3113 : 3 : bsbits = ac->ac_sb->s_blocksize_bits;
3114 : :
3115 : : /* first, let's learn actual file size
3116 : : * given current request is allocated */
3117 : 3 : size = ac->ac_o_ex.fe_logical + EXT4_C2B(sbi, ac->ac_o_ex.fe_len);
3118 : 3 : size = size << bsbits;
3119 : 3 : if (size < i_size_read(ac->ac_inode))
3120 : 0 : size = i_size_read(ac->ac_inode);
3121 : : orig_size = size;
3122 : :
3123 : : /* max size of free chunks */
3124 : 3 : max = 2 << bsbits;
3125 : :
3126 : : #define NRL_CHECK_SIZE(req, size, max, chunk_size) \
3127 : : (req <= (size) || max <= (chunk_size))
3128 : :
3129 : : /* first, try to predict filesize */
3130 : : /* XXX: should this table be tunable? */
3131 : : start_off = 0;
3132 : 3 : if (size <= 16 * 1024) {
3133 : : size = 16 * 1024;
3134 : 3 : } else if (size <= 32 * 1024) {
3135 : : size = 32 * 1024;
3136 : 3 : } else if (size <= 64 * 1024) {
3137 : : size = 64 * 1024;
3138 : 3 : } else if (size <= 128 * 1024) {
3139 : : size = 128 * 1024;
3140 : 3 : } else if (size <= 256 * 1024) {
3141 : : size = 256 * 1024;
3142 : 3 : } else if (size <= 512 * 1024) {
3143 : : size = 512 * 1024;
3144 : 3 : } else if (size <= 1024 * 1024) {
3145 : : size = 1024 * 1024;
3146 : 3 : } else if (NRL_CHECK_SIZE(size, 4 * 1024 * 1024, max, 2 * 1024)) {
3147 : 3 : start_off = ((loff_t)ac->ac_o_ex.fe_logical >>
3148 : 3 : (21 - bsbits)) << 21;
3149 : : size = 2 * 1024 * 1024;
3150 : 3 : } else if (NRL_CHECK_SIZE(size, 8 * 1024 * 1024, max, 4 * 1024)) {
3151 : 3 : start_off = ((loff_t)ac->ac_o_ex.fe_logical >>
3152 : 3 : (22 - bsbits)) << 22;
3153 : : size = 4 * 1024 * 1024;
3154 : 1 : } else if (NRL_CHECK_SIZE(ac->ac_o_ex.fe_len,
3155 : : (8<<20)>>bsbits, max, 8 * 1024)) {
3156 : 1 : start_off = ((loff_t)ac->ac_o_ex.fe_logical >>
3157 : 1 : (23 - bsbits)) << 23;
3158 : 1 : size = 8 * 1024 * 1024;
3159 : : } else {
3160 : 0 : start_off = (loff_t) ac->ac_o_ex.fe_logical << bsbits;
3161 : 0 : size = (loff_t) EXT4_C2B(EXT4_SB(ac->ac_sb),
3162 : : ac->ac_o_ex.fe_len) << bsbits;
3163 : : }
3164 : 3 : size = size >> bsbits;
3165 : 3 : start = start_off >> bsbits;
3166 : :
3167 : : /* don't cover already allocated blocks in selected range */
3168 : 3 : if (ar->pleft && start <= ar->lleft) {
3169 : 3 : size -= ar->lleft + 1 - start;
3170 : 3 : start = ar->lleft + 1;
3171 : : }
3172 : 3 : if (ar->pright && start + size - 1 >= ar->lright)
3173 : 0 : size -= start + size - ar->lright;
3174 : :
3175 : : /*
3176 : : * Trim allocation request for filesystems with artificially small
3177 : : * groups.
3178 : : */
3179 : 3 : if (size > EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(ac->ac_sb))
3180 : : size = EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(ac->ac_sb);
3181 : :
3182 : 3 : end = start + size;
3183 : :
3184 : : /* check we don't cross already preallocated blocks */
3185 : : rcu_read_lock();
3186 : 3 : list_for_each_entry_rcu(pa, &ei->i_prealloc_list, pa_inode_list) {
3187 : : ext4_lblk_t pa_end;
3188 : :
3189 : 0 : if (pa->pa_deleted)
3190 : 0 : continue;
3191 : : spin_lock(&pa->pa_lock);
3192 : 0 : if (pa->pa_deleted) {
3193 : : spin_unlock(&pa->pa_lock);
3194 : 0 : continue;
3195 : : }
3196 : :
3197 : 0 : pa_end = pa->pa_lstart + EXT4_C2B(EXT4_SB(ac->ac_sb),
3198 : : pa->pa_len);
3199 : :
3200 : : /* PA must not overlap original request */
3201 : 0 : BUG_ON(!(ac->ac_o_ex.fe_logical >= pa_end ||
3202 : : ac->ac_o_ex.fe_logical < pa->pa_lstart));
3203 : :
3204 : : /* skip PAs this normalized request doesn't overlap with */
3205 : 0 : if (pa->pa_lstart >= end || pa_end <= start) {
3206 : : spin_unlock(&pa->pa_lock);
3207 : 0 : continue;
3208 : : }
3209 : 0 : BUG_ON(pa->pa_lstart <= start && pa_end >= end);
3210 : :
3211 : : /* adjust start or end to be adjacent to this pa */
3212 : 0 : if (pa_end <= ac->ac_o_ex.fe_logical) {
3213 : 0 : BUG_ON(pa_end < start);
3214 : : start = pa_end;
3215 : 0 : } else if (pa->pa_lstart > ac->ac_o_ex.fe_logical) {
3216 : 0 : BUG_ON(pa->pa_lstart > end);
3217 : : end = pa->pa_lstart;
3218 : : }
3219 : : spin_unlock(&pa->pa_lock);
3220 : : }
3221 : : rcu_read_unlock();
3222 : 3 : size = end - start;
3223 : :
3224 : : /* XXX: extra loop to check we really don't overlap preallocations */
3225 : : rcu_read_lock();
3226 : 3 : list_for_each_entry_rcu(pa, &ei->i_prealloc_list, pa_inode_list) {
3227 : : ext4_lblk_t pa_end;
3228 : :
3229 : : spin_lock(&pa->pa_lock);
3230 : 0 : if (pa->pa_deleted == 0) {
3231 : 0 : pa_end = pa->pa_lstart + EXT4_C2B(EXT4_SB(ac->ac_sb),
3232 : : pa->pa_len);
3233 : 0 : BUG_ON(!(start >= pa_end || end <= pa->pa_lstart));
3234 : : }
3235 : : spin_unlock(&pa->pa_lock);
3236 : : }
3237 : : rcu_read_unlock();
3238 : :
3239 : 3 : if (start + size <= ac->ac_o_ex.fe_logical &&
3240 : : start > ac->ac_o_ex.fe_logical) {
3241 : 0 : ext4_msg(ac->ac_sb, KERN_ERR,
3242 : : "start %lu, size %lu, fe_logical %lu",
3243 : : (unsigned long) start, (unsigned long) size,
3244 : : (unsigned long) ac->ac_o_ex.fe_logical);
3245 : 0 : BUG();
3246 : : }
3247 : 3 : BUG_ON(size <= 0 || size > EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(ac->ac_sb));
3248 : :
3249 : : /* now prepare goal request */
3250 : :
3251 : : /* XXX: is it better to align blocks WRT to logical
3252 : : * placement or satisfy big request as is */
3253 : 3 : ac->ac_g_ex.fe_logical = start;
3254 : 3 : ac->ac_g_ex.fe_len = EXT4_NUM_B2C(sbi, size);
3255 : :
3256 : : /* define goal start in order to merge */
3257 : 3 : if (ar->pright && (ar->lright == (start + size))) {
3258 : : /* merge to the right */
3259 : 0 : ext4_get_group_no_and_offset(ac->ac_sb, ar->pright - size,
3260 : : &ac->ac_f_ex.fe_group,
3261 : : &ac->ac_f_ex.fe_start);
3262 : 0 : ac->ac_flags |= EXT4_MB_HINT_TRY_GOAL;
3263 : : }
3264 : 3 : if (ar->pleft && (ar->lleft + 1 == start)) {
3265 : : /* merge to the left */
3266 : 3 : ext4_get_group_no_and_offset(ac->ac_sb, ar->pleft + 1,
3267 : : &ac->ac_f_ex.fe_group,
3268 : : &ac->ac_f_ex.fe_start);
3269 : 3 : ac->ac_flags |= EXT4_MB_HINT_TRY_GOAL;
3270 : : }
3271 : :
3272 : : mb_debug(1, "goal: %u(was %u) blocks at %u\n", (unsigned) size,
3273 : : (unsigned) orig_size, (unsigned) start);
3274 : : }
3275 : :
3276 : 3 : static void ext4_mb_collect_stats(struct ext4_allocation_context *ac)
3277 : : {
3278 : 3 : struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(ac->ac_sb);
3279 : :
3280 : 3 : if (sbi->s_mb_stats && ac->ac_g_ex.fe_len > 1) {
3281 : 0 : atomic_inc(&sbi->s_bal_reqs);
3282 : 0 : atomic_add(ac->ac_b_ex.fe_len, &sbi->s_bal_allocated);
3283 : 0 : if (ac->ac_b_ex.fe_len >= ac->ac_o_ex.fe_len)
3284 : 0 : atomic_inc(&sbi->s_bal_success);
3285 : 0 : atomic_add(ac->ac_found, &sbi->s_bal_ex_scanned);
3286 : 0 : if (ac->ac_g_ex.fe_start == ac->ac_b_ex.fe_start &&
3287 : 0 : ac->ac_g_ex.fe_group == ac->ac_b_ex.fe_group)
3288 : 0 : atomic_inc(&sbi->s_bal_goals);
3289 : 0 : if (ac->ac_found > sbi->s_mb_max_to_scan)
3290 : 0 : atomic_inc(&sbi->s_bal_breaks);
3291 : : }
3292 : :
3293 : 3 : if (ac->ac_op == EXT4_MB_HISTORY_ALLOC)
3294 : 3 : trace_ext4_mballoc_alloc(ac);
3295 : : else
3296 : 3 : trace_ext4_mballoc_prealloc(ac);
3297 : 3 : }
3298 : :
3299 : : /*
3300 : : * Called on failure; free up any blocks from the inode PA for this
3301 : : * context. We don't need this for MB_GROUP_PA because we only change
3302 : : * pa_free in ext4_mb_release_context(), but on failure, we've already
3303 : : * zeroed out ac->ac_b_ex.fe_len, so group_pa->pa_free is not changed.
3304 : : */
3305 : 0 : static void ext4_discard_allocated_blocks(struct ext4_allocation_context *ac)
3306 : : {
3307 : 0 : struct ext4_prealloc_space *pa = ac->ac_pa;
3308 : : struct ext4_buddy e4b;
3309 : : int err;
3310 : :
3311 : 0 : if (pa == NULL) {
3312 : 0 : if (ac->ac_f_ex.fe_len == 0)
3313 : 0 : return;
3314 : 0 : err = ext4_mb_load_buddy(ac->ac_sb, ac->ac_f_ex.fe_group, &e4b);
3315 : 0 : if (err) {
3316 : : /*
3317 : : * This should never happen since we pin the
3318 : : * pages in the ext4_allocation_context so
3319 : : * ext4_mb_load_buddy() should never fail.
3320 : : */
3321 : 0 : WARN(1, "mb_load_buddy failed (%d)", err);
3322 : 0 : return;
3323 : : }
3324 : 0 : ext4_lock_group(ac->ac_sb, ac->ac_f_ex.fe_group);
3325 : 0 : mb_free_blocks(ac->ac_inode, &e4b, ac->ac_f_ex.fe_start,
3326 : : ac->ac_f_ex.fe_len);
3327 : 0 : ext4_unlock_group(ac->ac_sb, ac->ac_f_ex.fe_group);
3328 : 0 : ext4_mb_unload_buddy(&e4b);
3329 : 0 : return;
3330 : : }
3331 : 0 : if (pa->pa_type == MB_INODE_PA)
3332 : 0 : pa->pa_free += ac->ac_b_ex.fe_len;
3333 : : }
3334 : :
3335 : : /*
3336 : : * use blocks preallocated to inode
3337 : : */
3338 : 3 : static void ext4_mb_use_inode_pa(struct ext4_allocation_context *ac,
3339 : : struct ext4_prealloc_space *pa)
3340 : : {
3341 : 3 : struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(ac->ac_sb);
3342 : : ext4_fsblk_t start;
3343 : : ext4_fsblk_t end;
3344 : : int len;
3345 : :
3346 : : /* found preallocated blocks, use them */
3347 : 3 : start = pa->pa_pstart + (ac->ac_o_ex.fe_logical - pa->pa_lstart);
3348 : 3 : end = min(pa->pa_pstart + EXT4_C2B(sbi, pa->pa_len),
3349 : : start + EXT4_C2B(sbi, ac->ac_o_ex.fe_len));
3350 : 3 : len = EXT4_NUM_B2C(sbi, end - start);
3351 : 3 : ext4_get_group_no_and_offset(ac->ac_sb, start, &ac->ac_b_ex.fe_group,
3352 : : &ac->ac_b_ex.fe_start);
3353 : 3 : ac->ac_b_ex.fe_len = len;
3354 : 3 : ac->ac_status = AC_STATUS_FOUND;
3355 : 3 : ac->ac_pa = pa;
3356 : :
3357 : 3 : BUG_ON(start < pa->pa_pstart);
3358 : 3 : BUG_ON(end > pa->pa_pstart + EXT4_C2B(sbi, pa->pa_len));
3359 : 3 : BUG_ON(pa->pa_free < len);
3360 : 3 : pa->pa_free -= len;
3361 : :
3362 : : mb_debug(1, "use %llu/%u from inode pa %p\n", start, len, pa);
3363 : 3 : }
3364 : :
3365 : : /*
3366 : : * use blocks preallocated to locality group
3367 : : */
3368 : 3 : static void ext4_mb_use_group_pa(struct ext4_allocation_context *ac,
3369 : : struct ext4_prealloc_space *pa)
3370 : : {
3371 : 3 : unsigned int len = ac->ac_o_ex.fe_len;
3372 : :
3373 : 3 : ext4_get_group_no_and_offset(ac->ac_sb, pa->pa_pstart,
3374 : : &ac->ac_b_ex.fe_group,
3375 : : &ac->ac_b_ex.fe_start);
3376 : 3 : ac->ac_b_ex.fe_len = len;
3377 : 3 : ac->ac_status = AC_STATUS_FOUND;
3378 : 3 : ac->ac_pa = pa;
3379 : :
3380 : : /* we don't correct pa_pstart or pa_plen here to avoid
3381 : : * possible race when the group is being loaded concurrently
3382 : : * instead we correct pa later, after blocks are marked
3383 : : * in on-disk bitmap -- see ext4_mb_release_context()
3384 : : * Other CPUs are prevented from allocating from this pa by lg_mutex
3385 : : */
3386 : : mb_debug(1, "use %u/%u from group pa %p\n", pa->pa_lstart-len, len, pa);
3387 : 3 : }
3388 : :
3389 : : /*
3390 : : * Return the prealloc space that have minimal distance
3391 : : * from the goal block. @cpa is the prealloc
3392 : : * space that is having currently known minimal distance
3393 : : * from the goal block.
3394 : : */
3395 : : static struct ext4_prealloc_space *
3396 : 3 : ext4_mb_check_group_pa(ext4_fsblk_t goal_block,
3397 : : struct ext4_prealloc_space *pa,
3398 : : struct ext4_prealloc_space *cpa)
3399 : : {
3400 : : ext4_fsblk_t cur_distance, new_distance;
3401 : :
3402 : 3 : if (cpa == NULL) {
3403 : 3 : atomic_inc(&pa->pa_count);
3404 : 3 : return pa;
3405 : : }
3406 : 0 : cur_distance = abs(goal_block - cpa->pa_pstart);
3407 : 0 : new_distance = abs(goal_block - pa->pa_pstart);
3408 : :
3409 : 0 : if (cur_distance <= new_distance)
3410 : : return cpa;
3411 : :
3412 : : /* drop the previous reference */
3413 : 0 : atomic_dec(&cpa->pa_count);
3414 : 0 : atomic_inc(&pa->pa_count);
3415 : 0 : return pa;
3416 : : }
3417 : :
3418 : : /*
3419 : : * search goal blocks in preallocated space
3420 : : */
3421 : : static noinline_for_stack int
3422 : 3 : ext4_mb_use_preallocated(struct ext4_allocation_context *ac)
3423 : : {
3424 : 3 : struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(ac->ac_sb);
3425 : : int order, i;
3426 : 3 : struct ext4_inode_info *ei = EXT4_I(ac->ac_inode);
3427 : : struct ext4_locality_group *lg;
3428 : : struct ext4_prealloc_space *pa, *cpa = NULL;
3429 : : ext4_fsblk_t goal_block;
3430 : :
3431 : : /* only data can be preallocated */
3432 : 3 : if (!(ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_DATA))
3433 : : return 0;
3434 : :
3435 : : /* first, try per-file preallocation */
3436 : : rcu_read_lock();
3437 : 3 : list_for_each_entry_rcu(pa, &ei->i_prealloc_list, pa_inode_list) {
3438 : :
3439 : : /* all fields in this condition don't change,
3440 : : * so we can skip locking for them */
3441 : 3 : if (ac->ac_o_ex.fe_logical < pa->pa_lstart ||
3442 : 3 : ac->ac_o_ex.fe_logical >= (pa->pa_lstart +
3443 : 3 : EXT4_C2B(sbi, pa->pa_len)))
3444 : 0 : continue;
3445 : :
3446 : : /* non-extent files can't have physical blocks past 2^32 */
3447 : 3 : if (!(ext4_test_inode_flag(ac->ac_inode, EXT4_INODE_EXTENTS)) &&
3448 : 0 : (pa->pa_pstart + EXT4_C2B(sbi, pa->pa_len) >
3449 : : EXT4_MAX_BLOCK_FILE_PHYS))
3450 : 0 : continue;
3451 : :
3452 : : /* found preallocated blocks, use them */
3453 : : spin_lock(&pa->pa_lock);
3454 : 3 : if (pa->pa_deleted == 0 && pa->pa_free) {
3455 : 3 : atomic_inc(&pa->pa_count);
3456 : 3 : ext4_mb_use_inode_pa(ac, pa);
3457 : : spin_unlock(&pa->pa_lock);
3458 : 3 : ac->ac_criteria = 10;
3459 : : rcu_read_unlock();
3460 : 3 : return 1;
3461 : : }
3462 : : spin_unlock(&pa->pa_lock);
3463 : : }
3464 : : rcu_read_unlock();
3465 : :
3466 : : /* can we use group allocation? */
3467 : 3 : if (!(ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_GROUP_ALLOC))
3468 : : return 0;
3469 : :
3470 : : /* inode may have no locality group for some reason */
3471 : 3 : lg = ac->ac_lg;
3472 : 3 : if (lg == NULL)
3473 : : return 0;
3474 : 3 : order = fls(ac->ac_o_ex.fe_len) - 1;
3475 : 3 : if (order > PREALLOC_TB_SIZE - 1)
3476 : : /* The max size of hash table is PREALLOC_TB_SIZE */
3477 : : order = PREALLOC_TB_SIZE - 1;
3478 : :
3479 : 3 : goal_block = ext4_grp_offs_to_block(ac->ac_sb, &ac->ac_g_ex);
3480 : : /*
3481 : : * search for the prealloc space that is having
3482 : : * minimal distance from the goal block.
3483 : : */
3484 : 3 : for (i = order; i < PREALLOC_TB_SIZE; i++) {
3485 : : rcu_read_lock();
3486 : 3 : list_for_each_entry_rcu(pa, &lg->lg_prealloc_list[i],
3487 : : pa_inode_list) {
3488 : : spin_lock(&pa->pa_lock);
3489 : 3 : if (pa->pa_deleted == 0 &&
3490 : 3 : pa->pa_free >= ac->ac_o_ex.fe_len) {
3491 : :
3492 : 3 : cpa = ext4_mb_check_group_pa(goal_block,
3493 : : pa, cpa);
3494 : : }
3495 : : spin_unlock(&pa->pa_lock);
3496 : : }
3497 : : rcu_read_unlock();
3498 : : }
3499 : 3 : if (cpa) {
3500 : 3 : ext4_mb_use_group_pa(ac, cpa);
3501 : 3 : ac->ac_criteria = 20;
3502 : 3 : return 1;
3503 : : }
3504 : : return 0;
3505 : : }
3506 : :
3507 : : /*
3508 : : * the function goes through all block freed in the group
3509 : : * but not yet committed and marks them used in in-core bitmap.
3510 : : * buddy must be generated from this bitmap
3511 : : * Need to be called with the ext4 group lock held
3512 : : */
3513 : 3 : static void ext4_mb_generate_from_freelist(struct super_block *sb, void *bitmap,
3514 : : ext4_group_t group)
3515 : : {
3516 : : struct rb_node *n;
3517 : : struct ext4_group_info *grp;
3518 : : struct ext4_free_data *entry;
3519 : :
3520 : 3 : grp = ext4_get_group_info(sb, group);
3521 : 3 : n = rb_first(&(grp->bb_free_root));
3522 : :
3523 : 3 : while (n) {
3524 : : entry = rb_entry(n, struct ext4_free_data, efd_node);
3525 : 0 : ext4_set_bits(bitmap, entry->efd_start_cluster, entry->efd_count);
3526 : 0 : n = rb_next(n);
3527 : : }
3528 : 3 : return;
3529 : : }
3530 : :
3531 : : /*
3532 : : * the function goes through all preallocation in this group and marks them
3533 : : * used in in-core bitmap. buddy must be generated from this bitmap
3534 : : * Need to be called with ext4 group lock held
3535 : : */
3536 : : static noinline_for_stack
3537 : 3 : void ext4_mb_generate_from_pa(struct super_block *sb, void *bitmap,
3538 : : ext4_group_t group)
3539 : : {
3540 : 3 : struct ext4_group_info *grp = ext4_get_group_info(sb, group);
3541 : : struct ext4_prealloc_space *pa;
3542 : : struct list_head *cur;
3543 : : ext4_group_t groupnr;
3544 : : ext4_grpblk_t start;
3545 : : int preallocated = 0;
3546 : : int len;
3547 : :
3548 : : /* all form of preallocation discards first load group,
3549 : : * so the only competing code is preallocation use.
3550 : : * we don't need any locking here
3551 : : * notice we do NOT ignore preallocations with pa_deleted
3552 : : * otherwise we could leave used blocks available for
3553 : : * allocation in buddy when concurrent ext4_mb_put_pa()
3554 : : * is dropping preallocation
3555 : : */
3556 : 3 : list_for_each(cur, &grp->bb_prealloc_list) {
3557 : : pa = list_entry(cur, struct ext4_prealloc_space, pa_group_list);
3558 : : spin_lock(&pa->pa_lock);
3559 : 0 : ext4_get_group_no_and_offset(sb, pa->pa_pstart,
3560 : : &groupnr, &start);
3561 : 0 : len = pa->pa_len;
3562 : : spin_unlock(&pa->pa_lock);
3563 : 0 : if (unlikely(len == 0))
3564 : 0 : continue;
3565 : 0 : BUG_ON(groupnr != group);
3566 : 0 : ext4_set_bits(bitmap, start, len);
3567 : : preallocated += len;
3568 : : }
3569 : : mb_debug(1, "preallocated %u for group %u\n", preallocated, group);
3570 : 3 : }
3571 : :
3572 : 3 : static void ext4_mb_pa_callback(struct rcu_head *head)
3573 : : {
3574 : : struct ext4_prealloc_space *pa;
3575 : 3 : pa = container_of(head, struct ext4_prealloc_space, u.pa_rcu);
3576 : :
3577 : 3 : BUG_ON(atomic_read(&pa->pa_count));
3578 : 3 : BUG_ON(pa->pa_deleted == 0);
3579 : 3 : kmem_cache_free(ext4_pspace_cachep, pa);
3580 : 3 : }
3581 : :
3582 : : /*
3583 : : * drops a reference to preallocated space descriptor
3584 : : * if this was the last reference and the space is consumed
3585 : : */
3586 : 3 : static void ext4_mb_put_pa(struct ext4_allocation_context *ac,
3587 : : struct super_block *sb, struct ext4_prealloc_space *pa)
3588 : : {
3589 : : ext4_group_t grp;
3590 : : ext4_fsblk_t grp_blk;
3591 : :
3592 : : /* in this short window concurrent discard can set pa_deleted */
3593 : : spin_lock(&pa->pa_lock);
3594 : 3 : if (!atomic_dec_and_test(&pa->pa_count) || pa->pa_free != 0) {
3595 : : spin_unlock(&pa->pa_lock);
3596 : : return;
3597 : : }
3598 : :
3599 : 3 : if (pa->pa_deleted == 1) {
3600 : : spin_unlock(&pa->pa_lock);
3601 : : return;
3602 : : }
3603 : :
3604 : 3 : pa->pa_deleted = 1;
3605 : : spin_unlock(&pa->pa_lock);
3606 : :
3607 : 3 : grp_blk = pa->pa_pstart;
3608 : : /*
3609 : : * If doing group-based preallocation, pa_pstart may be in the
3610 : : * next group when pa is used up
3611 : : */
3612 : 3 : if (pa->pa_type == MB_GROUP_PA)
3613 : 0 : grp_blk--;
3614 : :
3615 : 3 : grp = ext4_get_group_number(sb, grp_blk);
3616 : :
3617 : : /*
3618 : : * possible race:
3619 : : *
3620 : : * P1 (buddy init) P2 (regular allocation)
3621 : : * find block B in PA
3622 : : * copy on-disk bitmap to buddy
3623 : : * mark B in on-disk bitmap
3624 : : * drop PA from group
3625 : : * mark all PAs in buddy
3626 : : *
3627 : : * thus, P1 initializes buddy with B available. to prevent this
3628 : : * we make "copy" and "mark all PAs" atomic and serialize "drop PA"
3629 : : * against that pair
3630 : : */
3631 : 3 : ext4_lock_group(sb, grp);
3632 : : list_del(&pa->pa_group_list);
3633 : : ext4_unlock_group(sb, grp);
3634 : :
3635 : 3 : spin_lock(pa->pa_obj_lock);
3636 : : list_del_rcu(&pa->pa_inode_list);
3637 : 3 : spin_unlock(pa->pa_obj_lock);
3638 : :
3639 : 3 : call_rcu(&(pa)->u.pa_rcu, ext4_mb_pa_callback);
3640 : : }
3641 : :
3642 : : /*
3643 : : * creates new preallocated space for given inode
3644 : : */
3645 : : static noinline_for_stack int
3646 : 3 : ext4_mb_new_inode_pa(struct ext4_allocation_context *ac)
3647 : : {
3648 : 3 : struct super_block *sb = ac->ac_sb;
3649 : : struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
3650 : : struct ext4_prealloc_space *pa;
3651 : : struct ext4_group_info *grp;
3652 : : struct ext4_inode_info *ei;
3653 : :
3654 : : /* preallocate only when found space is larger then requested */
3655 : 3 : BUG_ON(ac->ac_o_ex.fe_len >= ac->ac_b_ex.fe_len);
3656 : 3 : BUG_ON(ac->ac_status != AC_STATUS_FOUND);
3657 : 3 : BUG_ON(!S_ISREG(ac->ac_inode->i_mode));
3658 : :
3659 : 3 : pa = kmem_cache_alloc(ext4_pspace_cachep, GFP_NOFS);
3660 : 3 : if (pa == NULL)
3661 : : return -ENOMEM;
3662 : :
3663 : 3 : if (ac->ac_b_ex.fe_len < ac->ac_g_ex.fe_len) {
3664 : : int winl;
3665 : : int wins;
3666 : : int win;
3667 : : int offs;
3668 : :
3669 : : /* we can't allocate as much as normalizer wants.
3670 : : * so, found space must get proper lstart
3671 : : * to cover original request */
3672 : 0 : BUG_ON(ac->ac_g_ex.fe_logical > ac->ac_o_ex.fe_logical);
3673 : 0 : BUG_ON(ac->ac_g_ex.fe_len < ac->ac_o_ex.fe_len);
3674 : :
3675 : : /* we're limited by original request in that
3676 : : * logical block must be covered any way
3677 : : * winl is window we can move our chunk within */
3678 : 0 : winl = ac->ac_o_ex.fe_logical - ac->ac_g_ex.fe_logical;
3679 : :
3680 : : /* also, we should cover whole original request */
3681 : 0 : wins = EXT4_C2B(sbi, ac->ac_b_ex.fe_len - ac->ac_o_ex.fe_len);
3682 : :
3683 : : /* the smallest one defines real window */
3684 : 0 : win = min(winl, wins);
3685 : :
3686 : 0 : offs = ac->ac_o_ex.fe_logical %
3687 : 0 : EXT4_C2B(sbi, ac->ac_b_ex.fe_len);
3688 : 0 : if (offs && offs < win)
3689 : : win = offs;
3690 : :
3691 : 0 : ac->ac_b_ex.fe_logical = ac->ac_o_ex.fe_logical -
3692 : 0 : EXT4_NUM_B2C(sbi, win);
3693 : 0 : BUG_ON(ac->ac_o_ex.fe_logical < ac->ac_b_ex.fe_logical);
3694 : 0 : BUG_ON(ac->ac_o_ex.fe_len > ac->ac_b_ex.fe_len);
3695 : : }
3696 : :
3697 : : /* preallocation can change ac_b_ex, thus we store actually
3698 : : * allocated blocks for history */
3699 : 3 : ac->ac_f_ex = ac->ac_b_ex;
3700 : :
3701 : 3 : pa->pa_lstart = ac->ac_b_ex.fe_logical;
3702 : 3 : pa->pa_pstart = ext4_grp_offs_to_block(sb, &ac->ac_b_ex);
3703 : 3 : pa->pa_len = ac->ac_b_ex.fe_len;
3704 : 3 : pa->pa_free = pa->pa_len;
3705 : : atomic_set(&pa->pa_count, 1);
3706 : 3 : spin_lock_init(&pa->pa_lock);
3707 : 3 : INIT_LIST_HEAD(&pa->pa_inode_list);
3708 : 3 : INIT_LIST_HEAD(&pa->pa_group_list);
3709 : 3 : pa->pa_deleted = 0;
3710 : 3 : pa->pa_type = MB_INODE_PA;
3711 : :
3712 : : mb_debug(1, "new inode pa %p: %llu/%u for %u\n", pa,
3713 : : pa->pa_pstart, pa->pa_len, pa->pa_lstart);
3714 : 3 : trace_ext4_mb_new_inode_pa(ac, pa);
3715 : :
3716 : 3 : ext4_mb_use_inode_pa(ac, pa);
3717 : 3 : atomic_add(pa->pa_free, &sbi->s_mb_preallocated);
3718 : :
3719 : 3 : ei = EXT4_I(ac->ac_inode);
3720 : 3 : grp = ext4_get_group_info(sb, ac->ac_b_ex.fe_group);
3721 : :
3722 : 3 : pa->pa_obj_lock = &ei->i_prealloc_lock;
3723 : 3 : pa->pa_inode = ac->ac_inode;
3724 : :
3725 : 3 : ext4_lock_group(sb, ac->ac_b_ex.fe_group);
3726 : 3 : list_add(&pa->pa_group_list, &grp->bb_prealloc_list);
3727 : 3 : ext4_unlock_group(sb, ac->ac_b_ex.fe_group);
3728 : :
3729 : 3 : spin_lock(pa->pa_obj_lock);
3730 : 3 : list_add_rcu(&pa->pa_inode_list, &ei->i_prealloc_list);
3731 : 3 : spin_unlock(pa->pa_obj_lock);
3732 : :
3733 : 3 : return 0;
3734 : : }
3735 : :
3736 : : /*
3737 : : * creates new preallocated space for locality group inodes belongs to
3738 : : */
3739 : : static noinline_for_stack int
3740 : 3 : ext4_mb_new_group_pa(struct ext4_allocation_context *ac)
3741 : : {
3742 : 3 : struct super_block *sb = ac->ac_sb;
3743 : : struct ext4_locality_group *lg;
3744 : : struct ext4_prealloc_space *pa;
3745 : : struct ext4_group_info *grp;
3746 : :
3747 : : /* preallocate only when found space is larger then requested */
3748 : 3 : BUG_ON(ac->ac_o_ex.fe_len >= ac->ac_b_ex.fe_len);
3749 : 3 : BUG_ON(ac->ac_status != AC_STATUS_FOUND);
3750 : 3 : BUG_ON(!S_ISREG(ac->ac_inode->i_mode));
3751 : :
3752 : 3 : BUG_ON(ext4_pspace_cachep == NULL);
3753 : 3 : pa = kmem_cache_alloc(ext4_pspace_cachep, GFP_NOFS);
3754 : 3 : if (pa == NULL)
3755 : : return -ENOMEM;
3756 : :
3757 : : /* preallocation can change ac_b_ex, thus we store actually
3758 : : * allocated blocks for history */
3759 : 3 : ac->ac_f_ex = ac->ac_b_ex;
3760 : :
3761 : 3 : pa->pa_pstart = ext4_grp_offs_to_block(sb, &ac->ac_b_ex);
3762 : 3 : pa->pa_lstart = pa->pa_pstart;
3763 : 3 : pa->pa_len = ac->ac_b_ex.fe_len;
3764 : 3 : pa->pa_free = pa->pa_len;
3765 : : atomic_set(&pa->pa_count, 1);
3766 : 3 : spin_lock_init(&pa->pa_lock);
3767 : 3 : INIT_LIST_HEAD(&pa->pa_inode_list);
3768 : 3 : INIT_LIST_HEAD(&pa->pa_group_list);
3769 : 3 : pa->pa_deleted = 0;
3770 : 3 : pa->pa_type = MB_GROUP_PA;
3771 : :
3772 : : mb_debug(1, "new group pa %p: %llu/%u for %u\n", pa,
3773 : : pa->pa_pstart, pa->pa_len, pa->pa_lstart);
3774 : 3 : trace_ext4_mb_new_group_pa(ac, pa);
3775 : :
3776 : 3 : ext4_mb_use_group_pa(ac, pa);
3777 : 3 : atomic_add(pa->pa_free, &EXT4_SB(sb)->s_mb_preallocated);
3778 : :
3779 : 3 : grp = ext4_get_group_info(sb, ac->ac_b_ex.fe_group);
3780 : 3 : lg = ac->ac_lg;
3781 : 3 : BUG_ON(lg == NULL);
3782 : :
3783 : 3 : pa->pa_obj_lock = &lg->lg_prealloc_lock;
3784 : 3 : pa->pa_inode = NULL;
3785 : :
3786 : 3 : ext4_lock_group(sb, ac->ac_b_ex.fe_group);
3787 : 3 : list_add(&pa->pa_group_list, &grp->bb_prealloc_list);
3788 : 3 : ext4_unlock_group(sb, ac->ac_b_ex.fe_group);
3789 : :
3790 : : /*
3791 : : * We will later add the new pa to the right bucket
3792 : : * after updating the pa_free in ext4_mb_release_context
3793 : : */
3794 : 3 : return 0;
3795 : : }
3796 : :
3797 : 3 : static int ext4_mb_new_preallocation(struct ext4_allocation_context *ac)
3798 : : {
3799 : : int err;
3800 : :
3801 : 3 : if (ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_GROUP_ALLOC)
3802 : 3 : err = ext4_mb_new_group_pa(ac);
3803 : : else
3804 : 3 : err = ext4_mb_new_inode_pa(ac);
3805 : 3 : return err;
3806 : : }
3807 : :
3808 : : /*
3809 : : * finds all unused blocks in on-disk bitmap, frees them in
3810 : : * in-core bitmap and buddy.
3811 : : * @pa must be unlinked from inode and group lists, so that
3812 : : * nobody else can find/use it.
3813 : : * the caller MUST hold group/inode locks.
3814 : : * TODO: optimize the case when there are no in-core structures yet
3815 : : */
3816 : : static noinline_for_stack int
3817 : 3 : ext4_mb_release_inode_pa(struct ext4_buddy *e4b, struct buffer_head *bitmap_bh,
3818 : : struct ext4_prealloc_space *pa)
3819 : : {
3820 : 3 : struct super_block *sb = e4b->bd_sb;
3821 : : struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
3822 : : unsigned int end;
3823 : : unsigned int next;
3824 : : ext4_group_t group;
3825 : : ext4_grpblk_t bit;
3826 : : unsigned long long grp_blk_start;
3827 : : int free = 0;
3828 : :
3829 : 3 : BUG_ON(pa->pa_deleted == 0);
3830 : 3 : ext4_get_group_no_and_offset(sb, pa->pa_pstart, &group, &bit);
3831 : 3 : grp_blk_start = pa->pa_pstart - EXT4_C2B(sbi, bit);
3832 : 3 : BUG_ON(group != e4b->bd_group && pa->pa_len != 0);
3833 : 3 : end = bit + pa->pa_len;
3834 : :
3835 : 3 : while (bit < end) {
3836 : 3 : bit = mb_find_next_zero_bit(bitmap_bh->b_data, end, bit);
3837 : 3 : if (bit >= end)
3838 : : break;
3839 : 3 : next = mb_find_next_bit(bitmap_bh->b_data, end, bit);
3840 : : mb_debug(1, " free preallocated %u/%u in group %u\n",
3841 : : (unsigned) ext4_group_first_block_no(sb, group) + bit,
3842 : : (unsigned) next - bit, (unsigned) group);
3843 : 3 : free += next - bit;
3844 : :
3845 : 3 : trace_ext4_mballoc_discard(sb, NULL, group, bit, next - bit);
3846 : 3 : trace_ext4_mb_release_inode_pa(pa, (grp_blk_start +
3847 : 3 : EXT4_C2B(sbi, bit)),
3848 : : next - bit);
3849 : 3 : mb_free_blocks(pa->pa_inode, e4b, bit, next - bit);
3850 : 3 : bit = next + 1;
3851 : : }
3852 : 3 : if (free != pa->pa_free) {
3853 : 0 : ext4_msg(e4b->bd_sb, KERN_CRIT,
3854 : : "pa %p: logic %lu, phys. %lu, len %lu",
3855 : : pa, (unsigned long) pa->pa_lstart,
3856 : : (unsigned long) pa->pa_pstart,
3857 : : (unsigned long) pa->pa_len);
3858 : 0 : ext4_grp_locked_error(sb, group, 0, 0, "free %u, pa_free %u",
3859 : : free, pa->pa_free);
3860 : : /*
3861 : : * pa is already deleted so we use the value obtained
3862 : : * from the bitmap and continue.
3863 : : */
3864 : : }
3865 : 3 : atomic_add(free, &sbi->s_mb_discarded);
3866 : :
3867 : 3 : return 0;
3868 : : }
3869 : :
3870 : : static noinline_for_stack int
3871 : 0 : ext4_mb_release_group_pa(struct ext4_buddy *e4b,
3872 : : struct ext4_prealloc_space *pa)
3873 : : {
3874 : 0 : struct super_block *sb = e4b->bd_sb;
3875 : : ext4_group_t group;
3876 : : ext4_grpblk_t bit;
3877 : :
3878 : 0 : trace_ext4_mb_release_group_pa(sb, pa);
3879 : 0 : BUG_ON(pa->pa_deleted == 0);
3880 : 0 : ext4_get_group_no_and_offset(sb, pa->pa_pstart, &group, &bit);
3881 : 0 : BUG_ON(group != e4b->bd_group && pa->pa_len != 0);
3882 : 0 : mb_free_blocks(pa->pa_inode, e4b, bit, pa->pa_len);
3883 : 0 : atomic_add(pa->pa_len, &EXT4_SB(sb)->s_mb_discarded);
3884 : 0 : trace_ext4_mballoc_discard(sb, NULL, group, bit, pa->pa_len);
3885 : :
3886 : 0 : return 0;
3887 : : }
3888 : :
3889 : : /*
3890 : : * releases all preallocations in given group
3891 : : *
3892 : : * first, we need to decide discard policy:
3893 : : * - when do we discard
3894 : : * 1) ENOSPC
3895 : : * - how many do we discard
3896 : : * 1) how many requested
3897 : : */
3898 : : static noinline_for_stack int
3899 : 0 : ext4_mb_discard_group_preallocations(struct super_block *sb,
3900 : : ext4_group_t group, int needed)
3901 : : {
3902 : 0 : struct ext4_group_info *grp = ext4_get_group_info(sb, group);
3903 : : struct buffer_head *bitmap_bh = NULL;
3904 : : struct ext4_prealloc_space *pa, *tmp;
3905 : : struct list_head list;
3906 : : struct ext4_buddy e4b;
3907 : : int err;
3908 : : int busy = 0;
3909 : : int free = 0;
3910 : :
3911 : : mb_debug(1, "discard preallocation for group %u\n", group);
3912 : :
3913 : 0 : if (list_empty(&grp->bb_prealloc_list))
3914 : : return 0;
3915 : :
3916 : 0 : bitmap_bh = ext4_read_block_bitmap(sb, group);
3917 : 0 : if (IS_ERR(bitmap_bh)) {
3918 : : err = PTR_ERR(bitmap_bh);
3919 : 0 : ext4_error(sb, "Error %d reading block bitmap for %u",
3920 : : err, group);
3921 : 0 : return 0;
3922 : : }
3923 : :
3924 : : err = ext4_mb_load_buddy(sb, group, &e4b);
3925 : 0 : if (err) {
3926 : 0 : ext4_warning(sb, "Error %d loading buddy information for %u",
3927 : : err, group);
3928 : 0 : put_bh(bitmap_bh);
3929 : 0 : return 0;
3930 : : }
3931 : :
3932 : 0 : if (needed == 0)
3933 : 0 : needed = EXT4_CLUSTERS_PER_GROUP(sb) + 1;
3934 : :
3935 : : INIT_LIST_HEAD(&list);
3936 : : repeat:
3937 : 0 : ext4_lock_group(sb, group);
3938 : 0 : list_for_each_entry_safe(pa, tmp,
3939 : : &grp->bb_prealloc_list, pa_group_list) {
3940 : : spin_lock(&pa->pa_lock);
3941 : 0 : if (atomic_read(&pa->pa_count)) {
3942 : : spin_unlock(&pa->pa_lock);
3943 : : busy = 1;
3944 : 0 : continue;
3945 : : }
3946 : 0 : if (pa->pa_deleted) {
3947 : : spin_unlock(&pa->pa_lock);
3948 : 0 : continue;
3949 : : }
3950 : :
3951 : : /* seems this one can be freed ... */
3952 : 0 : pa->pa_deleted = 1;
3953 : :
3954 : : /* we can trust pa_free ... */
3955 : 0 : free += pa->pa_free;
3956 : :
3957 : : spin_unlock(&pa->pa_lock);
3958 : :
3959 : : list_del(&pa->pa_group_list);
3960 : 0 : list_add(&pa->u.pa_tmp_list, &list);
3961 : : }
3962 : :
3963 : : /* if we still need more blocks and some PAs were used, try again */
3964 : 0 : if (free < needed && busy) {
3965 : : busy = 0;
3966 : : ext4_unlock_group(sb, group);
3967 : 0 : cond_resched();
3968 : 0 : goto repeat;
3969 : : }
3970 : :
3971 : : /* found anything to free? */
3972 : 0 : if (list_empty(&list)) {
3973 : 0 : BUG_ON(free != 0);
3974 : : goto out;
3975 : : }
3976 : :
3977 : : /* now free all selected PAs */
3978 : 0 : list_for_each_entry_safe(pa, tmp, &list, u.pa_tmp_list) {
3979 : :
3980 : : /* remove from object (inode or locality group) */
3981 : 0 : spin_lock(pa->pa_obj_lock);
3982 : : list_del_rcu(&pa->pa_inode_list);
3983 : 0 : spin_unlock(pa->pa_obj_lock);
3984 : :
3985 : 0 : if (pa->pa_type == MB_GROUP_PA)
3986 : 0 : ext4_mb_release_group_pa(&e4b, pa);
3987 : : else
3988 : 0 : ext4_mb_release_inode_pa(&e4b, bitmap_bh, pa);
3989 : :
3990 : : list_del(&pa->u.pa_tmp_list);
3991 : 0 : call_rcu(&(pa)->u.pa_rcu, ext4_mb_pa_callback);
3992 : : }
3993 : :
3994 : : out:
3995 : : ext4_unlock_group(sb, group);
3996 : 0 : ext4_mb_unload_buddy(&e4b);
3997 : 0 : put_bh(bitmap_bh);
3998 : 0 : return free;
3999 : : }
4000 : :
4001 : : /*
4002 : : * releases all non-used preallocated blocks for given inode
4003 : : *
4004 : : * It's important to discard preallocations under i_data_sem
4005 : : * We don't want another block to be served from the prealloc
4006 : : * space when we are discarding the inode prealloc space.
4007 : : *
4008 : : * FIXME!! Make sure it is valid at all the call sites
4009 : : */
4010 : 3 : void ext4_discard_preallocations(struct inode *inode)
4011 : : {
4012 : : struct ext4_inode_info *ei = EXT4_I(inode);
4013 : 3 : struct super_block *sb = inode->i_sb;
4014 : : struct buffer_head *bitmap_bh = NULL;
4015 : : struct ext4_prealloc_space *pa, *tmp;
4016 : : ext4_group_t group = 0;
4017 : : struct list_head list;
4018 : : struct ext4_buddy e4b;
4019 : : int err;
4020 : :
4021 : 3 : if (!S_ISREG(inode->i_mode)) {
4022 : : /*BUG_ON(!list_empty(&ei->i_prealloc_list));*/
4023 : 3 : return;
4024 : : }
4025 : :
4026 : : mb_debug(1, "discard preallocation for inode %lu\n", inode->i_ino);
4027 : 3 : trace_ext4_discard_preallocations(inode);
4028 : :
4029 : : INIT_LIST_HEAD(&list);
4030 : :
4031 : : repeat:
4032 : : /* first, collect all pa's in the inode */
4033 : : spin_lock(&ei->i_prealloc_lock);
4034 : 3 : while (!list_empty(&ei->i_prealloc_list)) {
4035 : 3 : pa = list_entry(ei->i_prealloc_list.next,
4036 : : struct ext4_prealloc_space, pa_inode_list);
4037 : 3 : BUG_ON(pa->pa_obj_lock != &ei->i_prealloc_lock);
4038 : : spin_lock(&pa->pa_lock);
4039 : 3 : if (atomic_read(&pa->pa_count)) {
4040 : : /* this shouldn't happen often - nobody should
4041 : : * use preallocation while we're discarding it */
4042 : : spin_unlock(&pa->pa_lock);
4043 : : spin_unlock(&ei->i_prealloc_lock);
4044 : 0 : ext4_msg(sb, KERN_ERR,
4045 : : "uh-oh! used pa while discarding");
4046 : 0 : WARN_ON(1);
4047 : 0 : schedule_timeout_uninterruptible(HZ);
4048 : 0 : goto repeat;
4049 : :
4050 : : }
4051 : 3 : if (pa->pa_deleted == 0) {
4052 : 3 : pa->pa_deleted = 1;
4053 : : spin_unlock(&pa->pa_lock);
4054 : : list_del_rcu(&pa->pa_inode_list);
4055 : 3 : list_add(&pa->u.pa_tmp_list, &list);
4056 : 3 : continue;
4057 : : }
4058 : :
4059 : : /* someone is deleting pa right now */
4060 : : spin_unlock(&pa->pa_lock);
4061 : : spin_unlock(&ei->i_prealloc_lock);
4062 : :
4063 : : /* we have to wait here because pa_deleted
4064 : : * doesn't mean pa is already unlinked from
4065 : : * the list. as we might be called from
4066 : : * ->clear_inode() the inode will get freed
4067 : : * and concurrent thread which is unlinking
4068 : : * pa from inode's list may access already
4069 : : * freed memory, bad-bad-bad */
4070 : :
4071 : : /* XXX: if this happens too often, we can
4072 : : * add a flag to force wait only in case
4073 : : * of ->clear_inode(), but not in case of
4074 : : * regular truncate */
4075 : 0 : schedule_timeout_uninterruptible(HZ);
4076 : 0 : goto repeat;
4077 : : }
4078 : : spin_unlock(&ei->i_prealloc_lock);
4079 : :
4080 : 3 : list_for_each_entry_safe(pa, tmp, &list, u.pa_tmp_list) {
4081 : 3 : BUG_ON(pa->pa_type != MB_INODE_PA);
4082 : 3 : group = ext4_get_group_number(sb, pa->pa_pstart);
4083 : :
4084 : 3 : err = ext4_mb_load_buddy_gfp(sb, group, &e4b,
4085 : : GFP_NOFS|__GFP_NOFAIL);
4086 : 3 : if (err) {
4087 : 0 : ext4_error(sb, "Error %d loading buddy information for %u",
4088 : : err, group);
4089 : 0 : continue;
4090 : : }
4091 : :
4092 : 3 : bitmap_bh = ext4_read_block_bitmap(sb, group);
4093 : 3 : if (IS_ERR(bitmap_bh)) {
4094 : : err = PTR_ERR(bitmap_bh);
4095 : 0 : ext4_error(sb, "Error %d reading block bitmap for %u",
4096 : : err, group);
4097 : 0 : ext4_mb_unload_buddy(&e4b);
4098 : 0 : continue;
4099 : : }
4100 : :
4101 : 3 : ext4_lock_group(sb, group);
4102 : : list_del(&pa->pa_group_list);
4103 : 3 : ext4_mb_release_inode_pa(&e4b, bitmap_bh, pa);
4104 : : ext4_unlock_group(sb, group);
4105 : :
4106 : 3 : ext4_mb_unload_buddy(&e4b);
4107 : 3 : put_bh(bitmap_bh);
4108 : :
4109 : : list_del(&pa->u.pa_tmp_list);
4110 : 3 : call_rcu(&(pa)->u.pa_rcu, ext4_mb_pa_callback);
4111 : : }
4112 : : }
4113 : :
4114 : : #ifdef CONFIG_EXT4_DEBUG
4115 : : static void ext4_mb_show_ac(struct ext4_allocation_context *ac)
4116 : : {
4117 : : struct super_block *sb = ac->ac_sb;
4118 : : ext4_group_t ngroups, i;
4119 : :
4120 : : if (!ext4_mballoc_debug ||
4121 : : (EXT4_SB(sb)->s_mount_flags & EXT4_MF_FS_ABORTED))
4122 : : return;
4123 : :
4124 : : ext4_msg(ac->ac_sb, KERN_ERR, "Can't allocate:"
4125 : : " Allocation context details:");
4126 : : ext4_msg(ac->ac_sb, KERN_ERR, "status %d flags %d",
4127 : : ac->ac_status, ac->ac_flags);
4128 : : ext4_msg(ac->ac_sb, KERN_ERR, "orig %lu/%lu/%lu@%lu, "
4129 : : "goal %lu/%lu/%lu@%lu, "
4130 : : "best %lu/%lu/%lu@%lu cr %d",
4131 : : (unsigned long)ac->ac_o_ex.fe_group,
4132 : : (unsigned long)ac->ac_o_ex.fe_start,
4133 : : (unsigned long)ac->ac_o_ex.fe_len,
4134 : : (unsigned long)ac->ac_o_ex.fe_logical,
4135 : : (unsigned long)ac->ac_g_ex.fe_group,
4136 : : (unsigned long)ac->ac_g_ex.fe_start,
4137 : : (unsigned long)ac->ac_g_ex.fe_len,
4138 : : (unsigned long)ac->ac_g_ex.fe_logical,
4139 : : (unsigned long)ac->ac_b_ex.fe_group,
4140 : : (unsigned long)ac->ac_b_ex.fe_start,
4141 : : (unsigned long)ac->ac_b_ex.fe_len,
4142 : : (unsigned long)ac->ac_b_ex.fe_logical,
4143 : : (int)ac->ac_criteria);
4144 : : ext4_msg(ac->ac_sb, KERN_ERR, "%d found", ac->ac_found);
4145 : : ext4_msg(ac->ac_sb, KERN_ERR, "groups: ");
4146 : : ngroups = ext4_get_groups_count(sb);
4147 : : for (i = 0; i < ngroups; i++) {
4148 : : struct ext4_group_info *grp = ext4_get_group_info(sb, i);
4149 : : struct ext4_prealloc_space *pa;
4150 : : ext4_grpblk_t start;
4151 : : struct list_head *cur;
4152 : : ext4_lock_group(sb, i);
4153 : : list_for_each(cur, &grp->bb_prealloc_list) {
4154 : : pa = list_entry(cur, struct ext4_prealloc_space,
4155 : : pa_group_list);
4156 : : spin_lock(&pa->pa_lock);
4157 : : ext4_get_group_no_and_offset(sb, pa->pa_pstart,
4158 : : NULL, &start);
4159 : : spin_unlock(&pa->pa_lock);
4160 : : printk(KERN_ERR "PA:%u:%d:%u \n", i,
4161 : : start, pa->pa_len);
4162 : : }
4163 : : ext4_unlock_group(sb, i);
4164 : :
4165 : : if (grp->bb_free == 0)
4166 : : continue;
4167 : : printk(KERN_ERR "%u: %d/%d \n",
4168 : : i, grp->bb_free, grp->bb_fragments);
4169 : : }
4170 : : printk(KERN_ERR "\n");
4171 : : }
4172 : : #else
4173 : : static inline void ext4_mb_show_ac(struct ext4_allocation_context *ac)
4174 : : {
4175 : : return;
4176 : : }
4177 : : #endif
4178 : :
4179 : : /*
4180 : : * We use locality group preallocation for small size file. The size of the
4181 : : * file is determined by the current size or the resulting size after
4182 : : * allocation which ever is larger
4183 : : *
4184 : : * One can tune this size via /sys/fs/ext4/<partition>/mb_stream_req
4185 : : */
4186 : 3 : static void ext4_mb_group_or_file(struct ext4_allocation_context *ac)
4187 : : {
4188 : 3 : struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(ac->ac_sb);
4189 : 3 : int bsbits = ac->ac_sb->s_blocksize_bits;
4190 : : loff_t size, isize;
4191 : :
4192 : 3 : if (!(ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_DATA))
4193 : : return;
4194 : :
4195 : 3 : if (unlikely(ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_GOAL_ONLY))
4196 : : return;
4197 : :
4198 : 3 : size = ac->ac_o_ex.fe_logical + EXT4_C2B(sbi, ac->ac_o_ex.fe_len);
4199 : 3 : isize = (i_size_read(ac->ac_inode) + ac->ac_sb->s_blocksize - 1)
4200 : : >> bsbits;
4201 : :
4202 : 3 : if ((size == isize) && !ext4_fs_is_busy(sbi) &&
4203 : 3 : !inode_is_open_for_write(ac->ac_inode)) {
4204 : 3 : ac->ac_flags |= EXT4_MB_HINT_NOPREALLOC;
4205 : 3 : return;
4206 : : }
4207 : :
4208 : 3 : if (sbi->s_mb_group_prealloc <= 0) {
4209 : 0 : ac->ac_flags |= EXT4_MB_STREAM_ALLOC;
4210 : 0 : return;
4211 : : }
4212 : :
4213 : : /* don't use group allocation for large files */
4214 : 3 : size = max(size, isize);
4215 : 3 : if (size > sbi->s_mb_stream_request) {
4216 : 3 : ac->ac_flags |= EXT4_MB_STREAM_ALLOC;
4217 : 3 : return;
4218 : : }
4219 : :
4220 : 3 : BUG_ON(ac->ac_lg != NULL);
4221 : : /*
4222 : : * locality group prealloc space are per cpu. The reason for having
4223 : : * per cpu locality group is to reduce the contention between block
4224 : : * request from multiple CPUs.
4225 : : */
4226 : 3 : ac->ac_lg = raw_cpu_ptr(sbi->s_locality_groups);
4227 : :
4228 : : /* we're going to use group allocation */
4229 : 3 : ac->ac_flags |= EXT4_MB_HINT_GROUP_ALLOC;
4230 : :
4231 : : /* serialize all allocations in the group */
4232 : 3 : mutex_lock(&ac->ac_lg->lg_mutex);
4233 : : }
4234 : :
4235 : : static noinline_for_stack int
4236 : 3 : ext4_mb_initialize_context(struct ext4_allocation_context *ac,
4237 : : struct ext4_allocation_request *ar)
4238 : : {
4239 : 3 : struct super_block *sb = ar->inode->i_sb;
4240 : : struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
4241 : 3 : struct ext4_super_block *es = sbi->s_es;
4242 : : ext4_group_t group;
4243 : : unsigned int len;
4244 : : ext4_fsblk_t goal;
4245 : : ext4_grpblk_t block;
4246 : :
4247 : : /* we can't allocate > group size */
4248 : 3 : len = ar->len;
4249 : :
4250 : : /* just a dirty hack to filter too big requests */
4251 : 3 : if (len >= EXT4_CLUSTERS_PER_GROUP(sb))
4252 : : len = EXT4_CLUSTERS_PER_GROUP(sb);
4253 : :
4254 : : /* start searching from the goal */
4255 : 3 : goal = ar->goal;
4256 : 3 : if (goal < le32_to_cpu(es->s_first_data_block) ||
4257 : : goal >= ext4_blocks_count(es))
4258 : : goal = le32_to_cpu(es->s_first_data_block);
4259 : 3 : ext4_get_group_no_and_offset(sb, goal, &group, &block);
4260 : :
4261 : : /* set up allocation goals */
4262 : 3 : ac->ac_b_ex.fe_logical = EXT4_LBLK_CMASK(sbi, ar->logical);
4263 : 3 : ac->ac_status = AC_STATUS_CONTINUE;
4264 : 3 : ac->ac_sb = sb;
4265 : 3 : ac->ac_inode = ar->inode;
4266 : 3 : ac->ac_o_ex.fe_logical = ac->ac_b_ex.fe_logical;
4267 : 3 : ac->ac_o_ex.fe_group = group;
4268 : 3 : ac->ac_o_ex.fe_start = block;
4269 : 3 : ac->ac_o_ex.fe_len = len;
4270 : 3 : ac->ac_g_ex = ac->ac_o_ex;
4271 : 3 : ac->ac_flags = ar->flags;
4272 : :
4273 : : /* we have to define context: we'll we work with a file or
4274 : : * locality group. this is a policy, actually */
4275 : 3 : ext4_mb_group_or_file(ac);
4276 : :
4277 : : mb_debug(1, "init ac: %u blocks @ %u, goal %u, flags %x, 2^%d, "
4278 : : "left: %u/%u, right %u/%u to %swritable\n",
4279 : : (unsigned) ar->len, (unsigned) ar->logical,
4280 : : (unsigned) ar->goal, ac->ac_flags, ac->ac_2order,
4281 : : (unsigned) ar->lleft, (unsigned) ar->pleft,
4282 : : (unsigned) ar->lright, (unsigned) ar->pright,
4283 : : inode_is_open_for_write(ar->inode) ? "" : "non-");
4284 : 3 : return 0;
4285 : :
4286 : : }
4287 : :
4288 : : static noinline_for_stack void
4289 : 0 : ext4_mb_discard_lg_preallocations(struct super_block *sb,
4290 : : struct ext4_locality_group *lg,
4291 : : int order, int total_entries)
4292 : : {
4293 : : ext4_group_t group = 0;
4294 : : struct ext4_buddy e4b;
4295 : : struct list_head discard_list;
4296 : : struct ext4_prealloc_space *pa, *tmp;
4297 : :
4298 : : mb_debug(1, "discard locality group preallocation\n");
4299 : :
4300 : : INIT_LIST_HEAD(&discard_list);
4301 : :
4302 : : spin_lock(&lg->lg_prealloc_lock);
4303 : 0 : list_for_each_entry_rcu(pa, &lg->lg_prealloc_list[order],
4304 : : pa_inode_list) {
4305 : : spin_lock(&pa->pa_lock);
4306 : 0 : if (atomic_read(&pa->pa_count)) {
4307 : : /*
4308 : : * This is the pa that we just used
4309 : : * for block allocation. So don't
4310 : : * free that
4311 : : */
4312 : : spin_unlock(&pa->pa_lock);
4313 : 0 : continue;
4314 : : }
4315 : 0 : if (pa->pa_deleted) {
4316 : : spin_unlock(&pa->pa_lock);
4317 : 0 : continue;
4318 : : }
4319 : : /* only lg prealloc space */
4320 : 0 : BUG_ON(pa->pa_type != MB_GROUP_PA);
4321 : :
4322 : : /* seems this one can be freed ... */
4323 : 0 : pa->pa_deleted = 1;
4324 : : spin_unlock(&pa->pa_lock);
4325 : :
4326 : : list_del_rcu(&pa->pa_inode_list);
4327 : 0 : list_add(&pa->u.pa_tmp_list, &discard_list);
4328 : :
4329 : 0 : total_entries--;
4330 : 0 : if (total_entries <= 5) {
4331 : : /*
4332 : : * we want to keep only 5 entries
4333 : : * allowing it to grow to 8. This
4334 : : * mak sure we don't call discard
4335 : : * soon for this list.
4336 : : */
4337 : : break;
4338 : : }
4339 : : }
4340 : : spin_unlock(&lg->lg_prealloc_lock);
4341 : :
4342 : 0 : list_for_each_entry_safe(pa, tmp, &discard_list, u.pa_tmp_list) {
4343 : : int err;
4344 : :
4345 : 0 : group = ext4_get_group_number(sb, pa->pa_pstart);
4346 : 0 : err = ext4_mb_load_buddy_gfp(sb, group, &e4b,
4347 : : GFP_NOFS|__GFP_NOFAIL);
4348 : 0 : if (err) {
4349 : 0 : ext4_error(sb, "Error %d loading buddy information for %u",
4350 : : err, group);
4351 : 0 : continue;
4352 : : }
4353 : 0 : ext4_lock_group(sb, group);
4354 : : list_del(&pa->pa_group_list);
4355 : 0 : ext4_mb_release_group_pa(&e4b, pa);
4356 : : ext4_unlock_group(sb, group);
4357 : :
4358 : 0 : ext4_mb_unload_buddy(&e4b);
4359 : : list_del(&pa->u.pa_tmp_list);
4360 : 0 : call_rcu(&(pa)->u.pa_rcu, ext4_mb_pa_callback);
4361 : : }
4362 : 0 : }
4363 : :
4364 : : /*
4365 : : * We have incremented pa_count. So it cannot be freed at this
4366 : : * point. Also we hold lg_mutex. So no parallel allocation is
4367 : : * possible from this lg. That means pa_free cannot be updated.
4368 : : *
4369 : : * A parallel ext4_mb_discard_group_preallocations is possible.
4370 : : * which can cause the lg_prealloc_list to be updated.
4371 : : */
4372 : :
4373 : 3 : static void ext4_mb_add_n_trim(struct ext4_allocation_context *ac)
4374 : : {
4375 : : int order, added = 0, lg_prealloc_count = 1;
4376 : 3 : struct super_block *sb = ac->ac_sb;
4377 : 3 : struct ext4_locality_group *lg = ac->ac_lg;
4378 : 3 : struct ext4_prealloc_space *tmp_pa, *pa = ac->ac_pa;
4379 : :
4380 : 3 : order = fls(pa->pa_free) - 1;
4381 : 3 : if (order > PREALLOC_TB_SIZE - 1)
4382 : : /* The max size of hash table is PREALLOC_TB_SIZE */
4383 : : order = PREALLOC_TB_SIZE - 1;
4384 : : /* Add the prealloc space to lg */
4385 : : spin_lock(&lg->lg_prealloc_lock);
4386 : 3 : list_for_each_entry_rcu(tmp_pa, &lg->lg_prealloc_list[order],
4387 : : pa_inode_list) {
4388 : : spin_lock(&tmp_pa->pa_lock);
4389 : 0 : if (tmp_pa->pa_deleted) {
4390 : : spin_unlock(&tmp_pa->pa_lock);
4391 : 0 : continue;
4392 : : }
4393 : 0 : if (!added && pa->pa_free < tmp_pa->pa_free) {
4394 : : /* Add to the tail of the previous entry */
4395 : 0 : list_add_tail_rcu(&pa->pa_inode_list,
4396 : : &tmp_pa->pa_inode_list);
4397 : : added = 1;
4398 : : /*
4399 : : * we want to count the total
4400 : : * number of entries in the list
4401 : : */
4402 : : }
4403 : : spin_unlock(&tmp_pa->pa_lock);
4404 : 0 : lg_prealloc_count++;
4405 : : }
4406 : 3 : if (!added)
4407 : 3 : list_add_tail_rcu(&pa->pa_inode_list,
4408 : : &lg->lg_prealloc_list[order]);
4409 : : spin_unlock(&lg->lg_prealloc_lock);
4410 : :
4411 : : /* Now trim the list to be not more than 8 elements */
4412 : 3 : if (lg_prealloc_count > 8) {
4413 : 0 : ext4_mb_discard_lg_preallocations(sb, lg,
4414 : : order, lg_prealloc_count);
4415 : 0 : return;
4416 : : }
4417 : : return ;
4418 : : }
4419 : :
4420 : : /*
4421 : : * release all resource we used in allocation
4422 : : */
4423 : 3 : static int ext4_mb_release_context(struct ext4_allocation_context *ac)
4424 : : {
4425 : 3 : struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(ac->ac_sb);
4426 : 3 : struct ext4_prealloc_space *pa = ac->ac_pa;
4427 : 3 : if (pa) {
4428 : 3 : if (pa->pa_type == MB_GROUP_PA) {
4429 : : /* see comment in ext4_mb_use_group_pa() */
4430 : : spin_lock(&pa->pa_lock);
4431 : 3 : pa->pa_pstart += EXT4_C2B(sbi, ac->ac_b_ex.fe_len);
4432 : 3 : pa->pa_lstart += EXT4_C2B(sbi, ac->ac_b_ex.fe_len);
4433 : 3 : pa->pa_free -= ac->ac_b_ex.fe_len;
4434 : 3 : pa->pa_len -= ac->ac_b_ex.fe_len;
4435 : : spin_unlock(&pa->pa_lock);
4436 : : }
4437 : : }
4438 : 3 : if (pa) {
4439 : : /*
4440 : : * We want to add the pa to the right bucket.
4441 : : * Remove it from the list and while adding
4442 : : * make sure the list to which we are adding
4443 : : * doesn't grow big.
4444 : : */
4445 : 3 : if ((pa->pa_type == MB_GROUP_PA) && likely(pa->pa_free)) {
4446 : 3 : spin_lock(pa->pa_obj_lock);
4447 : : list_del_rcu(&pa->pa_inode_list);
4448 : 3 : spin_unlock(pa->pa_obj_lock);
4449 : 3 : ext4_mb_add_n_trim(ac);
4450 : : }
4451 : 3 : ext4_mb_put_pa(ac, ac->ac_sb, pa);
4452 : : }
4453 : 3 : if (ac->ac_bitmap_page)
4454 : 3 : put_page(ac->ac_bitmap_page);
4455 : 3 : if (ac->ac_buddy_page)
4456 : 3 : put_page(ac->ac_buddy_page);
4457 : 3 : if (ac->ac_flags & EXT4_MB_HINT_GROUP_ALLOC)
4458 : 3 : mutex_unlock(&ac->ac_lg->lg_mutex);
4459 : 3 : ext4_mb_collect_stats(ac);
4460 : 3 : return 0;
4461 : : }
4462 : :
4463 : 0 : static int ext4_mb_discard_preallocations(struct super_block *sb, int needed)
4464 : : {
4465 : : ext4_group_t i, ngroups = ext4_get_groups_count(sb);
4466 : : int ret;
4467 : : int freed = 0;
4468 : :
4469 : 0 : trace_ext4_mb_discard_preallocations(sb, needed);
4470 : 0 : for (i = 0; i < ngroups && needed > 0; i++) {
4471 : 0 : ret = ext4_mb_discard_group_preallocations(sb, i, needed);
4472 : 0 : freed += ret;
4473 : 0 : needed -= ret;
4474 : : }
4475 : :
4476 : 0 : return freed;
4477 : : }
4478 : :
4479 : : /*
4480 : : * Main entry point into mballoc to allocate blocks
4481 : : * it tries to use preallocation first, then falls back
4482 : : * to usual allocation
4483 : : */
4484 : 3 : ext4_fsblk_t ext4_mb_new_blocks(handle_t *handle,
4485 : : struct ext4_allocation_request *ar, int *errp)
4486 : : {
4487 : : int freed;
4488 : : struct ext4_allocation_context *ac = NULL;
4489 : : struct ext4_sb_info *sbi;
4490 : : struct super_block *sb;
4491 : : ext4_fsblk_t block = 0;
4492 : : unsigned int inquota = 0;
4493 : : unsigned int reserv_clstrs = 0;
4494 : :
4495 : 3 : might_sleep();
4496 : 3 : sb = ar->inode->i_sb;
4497 : : sbi = EXT4_SB(sb);
4498 : :
4499 : 3 : trace_ext4_request_blocks(ar);
4500 : :
4501 : : /* Allow to use superuser reservation for quota file */
4502 : 3 : if (ext4_is_quota_file(ar->inode))
4503 : 0 : ar->flags |= EXT4_MB_USE_ROOT_BLOCKS;
4504 : :
4505 : 3 : if ((ar->flags & EXT4_MB_DELALLOC_RESERVED) == 0) {
4506 : : /* Without delayed allocation we need to verify
4507 : : * there is enough free blocks to do block allocation
4508 : : * and verify allocation doesn't exceed the quota limits.
4509 : : */
4510 : 3 : while (ar->len &&
4511 : 3 : ext4_claim_free_clusters(sbi, ar->len, ar->flags)) {
4512 : :
4513 : : /* let others to free the space */
4514 : 0 : cond_resched();
4515 : 0 : ar->len = ar->len >> 1;
4516 : : }
4517 : 3 : if (!ar->len) {
4518 : 0 : *errp = -ENOSPC;
4519 : 0 : return 0;
4520 : : }
4521 : : reserv_clstrs = ar->len;
4522 : 3 : if (ar->flags & EXT4_MB_USE_ROOT_BLOCKS) {
4523 : 0 : dquot_alloc_block_nofail(ar->inode,
4524 : 0 : EXT4_C2B(sbi, ar->len));
4525 : : } else {
4526 : 3 : while (ar->len &&
4527 : 3 : dquot_alloc_block(ar->inode,
4528 : 3 : EXT4_C2B(sbi, ar->len))) {
4529 : :
4530 : 0 : ar->flags |= EXT4_MB_HINT_NOPREALLOC;
4531 : 0 : ar->len--;
4532 : : }
4533 : : }
4534 : 3 : inquota = ar->len;
4535 : 3 : if (ar->len == 0) {
4536 : 0 : *errp = -EDQUOT;
4537 : 0 : goto out;
4538 : : }
4539 : : }
4540 : :
4541 : 3 : ac = kmem_cache_zalloc(ext4_ac_cachep, GFP_NOFS);
4542 : 3 : if (!ac) {
4543 : 0 : ar->len = 0;
4544 : 0 : *errp = -ENOMEM;
4545 : 0 : goto out;
4546 : : }
4547 : :
4548 : 3 : *errp = ext4_mb_initialize_context(ac, ar);
4549 : 3 : if (*errp) {
4550 : 0 : ar->len = 0;
4551 : 0 : goto out;
4552 : : }
4553 : :
4554 : 3 : ac->ac_op = EXT4_MB_HISTORY_PREALLOC;
4555 : 3 : if (!ext4_mb_use_preallocated(ac)) {
4556 : 3 : ac->ac_op = EXT4_MB_HISTORY_ALLOC;
4557 : 3 : ext4_mb_normalize_request(ac, ar);
4558 : : repeat:
4559 : : /* allocate space in core */
4560 : 3 : *errp = ext4_mb_regular_allocator(ac);
4561 : 3 : if (*errp)
4562 : : goto discard_and_exit;
4563 : :
4564 : : /* as we've just preallocated more space than
4565 : : * user requested originally, we store allocated
4566 : : * space in a special descriptor */
4567 : 3 : if (ac->ac_status == AC_STATUS_FOUND &&
4568 : 3 : ac->ac_o_ex.fe_len < ac->ac_b_ex.fe_len)
4569 : 3 : *errp = ext4_mb_new_preallocation(ac);
4570 : 3 : if (*errp) {
4571 : : discard_and_exit:
4572 : 0 : ext4_discard_allocated_blocks(ac);
4573 : 0 : goto errout;
4574 : : }
4575 : : }
4576 : 3 : if (likely(ac->ac_status == AC_STATUS_FOUND)) {
4577 : 3 : *errp = ext4_mb_mark_diskspace_used(ac, handle, reserv_clstrs);
4578 : 3 : if (*errp) {
4579 : 0 : ext4_discard_allocated_blocks(ac);
4580 : 0 : goto errout;
4581 : : } else {
4582 : : block = ext4_grp_offs_to_block(sb, &ac->ac_b_ex);
4583 : 3 : ar->len = ac->ac_b_ex.fe_len;
4584 : : }
4585 : : } else {
4586 : 0 : freed = ext4_mb_discard_preallocations(sb, ac->ac_o_ex.fe_len);
4587 : 0 : if (freed)
4588 : : goto repeat;
4589 : 0 : *errp = -ENOSPC;
4590 : : }
4591 : :
4592 : : errout:
4593 : 3 : if (*errp) {
4594 : 0 : ac->ac_b_ex.fe_len = 0;
4595 : 0 : ar->len = 0;
4596 : : ext4_mb_show_ac(ac);
4597 : : }
4598 : 3 : ext4_mb_release_context(ac);
4599 : : out:
4600 : 3 : if (ac)
4601 : 3 : kmem_cache_free(ext4_ac_cachep, ac);
4602 : 3 : if (inquota && ar->len < inquota)
4603 : 3 : dquot_free_block(ar->inode, EXT4_C2B(sbi, inquota - ar->len));
4604 : 3 : if (!ar->len) {
4605 : 0 : if ((ar->flags & EXT4_MB_DELALLOC_RESERVED) == 0)
4606 : : /* release all the reserved blocks if non delalloc */
4607 : 0 : percpu_counter_sub(&sbi->s_dirtyclusters_counter,
4608 : : reserv_clstrs);
4609 : : }
4610 : :
4611 : 3 : trace_ext4_allocate_blocks(ar, (unsigned long long)block);
4612 : :
4613 : 3 : return block;
4614 : : }
4615 : :
4616 : : /*
4617 : : * We can merge two free data extents only if the physical blocks
4618 : : * are contiguous, AND the extents were freed by the same transaction,
4619 : : * AND the blocks are associated with the same group.
4620 : : */
4621 : 3 : static void ext4_try_merge_freed_extent(struct ext4_sb_info *sbi,
4622 : : struct ext4_free_data *entry,
4623 : : struct ext4_free_data *new_entry,
4624 : : struct rb_root *entry_rb_root)
4625 : : {
4626 : 3 : if ((entry->efd_tid != new_entry->efd_tid) ||
4627 : 3 : (entry->efd_group != new_entry->efd_group))
4628 : : return;
4629 : 3 : if (entry->efd_start_cluster + entry->efd_count ==
4630 : 3 : new_entry->efd_start_cluster) {
4631 : 3 : new_entry->efd_start_cluster = entry->efd_start_cluster;
4632 : 3 : new_entry->efd_count += entry->efd_count;
4633 : 3 : } else if (new_entry->efd_start_cluster + new_entry->efd_count ==
4634 : : entry->efd_start_cluster) {
4635 : 3 : new_entry->efd_count += entry->efd_count;
4636 : : } else
4637 : : return;
4638 : : spin_lock(&sbi->s_md_lock);
4639 : : list_del(&entry->efd_list);
4640 : : spin_unlock(&sbi->s_md_lock);
4641 : 3 : rb_erase(&entry->efd_node, entry_rb_root);
4642 : 3 : kmem_cache_free(ext4_free_data_cachep, entry);
4643 : : }
4644 : :
4645 : : static noinline_for_stack int
4646 : 3 : ext4_mb_free_metadata(handle_t *handle, struct ext4_buddy *e4b,
4647 : : struct ext4_free_data *new_entry)
4648 : : {
4649 : 3 : ext4_group_t group = e4b->bd_group;
4650 : : ext4_grpblk_t cluster;
4651 : 3 : ext4_grpblk_t clusters = new_entry->efd_count;
4652 : : struct ext4_free_data *entry;
4653 : 3 : struct ext4_group_info *db = e4b->bd_info;
4654 : 3 : struct super_block *sb = e4b->bd_sb;
4655 : : struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
4656 : 3 : struct rb_node **n = &db->bb_free_root.rb_node, *node;
4657 : : struct rb_node *parent = NULL, *new_node;
4658 : :
4659 : 3 : BUG_ON(!ext4_handle_valid(handle));
4660 : 3 : BUG_ON(e4b->bd_bitmap_page == NULL);
4661 : 3 : BUG_ON(e4b->bd_buddy_page == NULL);
4662 : :
4663 : 3 : new_node = &new_entry->efd_node;
4664 : 3 : cluster = new_entry->efd_start_cluster;
4665 : :
4666 : 3 : if (!*n) {
4667 : : /* first free block exent. We need to
4668 : : protect buddy cache from being freed,
4669 : : * otherwise we'll refresh it from
4670 : : * on-disk bitmap and lose not-yet-available
4671 : : * blocks */
4672 : 3 : get_page(e4b->bd_buddy_page);
4673 : 3 : get_page(e4b->bd_bitmap_page);
4674 : : }
4675 : 3 : while (*n) {
4676 : : parent = *n;
4677 : : entry = rb_entry(parent, struct ext4_free_data, efd_node);
4678 : 3 : if (cluster < entry->efd_start_cluster)
4679 : 3 : n = &(*n)->rb_left;
4680 : 3 : else if (cluster >= (entry->efd_start_cluster + entry->efd_count))
4681 : 3 : n = &(*n)->rb_right;
4682 : : else {
4683 : 2 : ext4_grp_locked_error(sb, group, 0,
4684 : : ext4_group_first_block_no(sb, group) +
4685 : : EXT4_C2B(sbi, cluster),
4686 : : "Block already on to-be-freed list");
4687 : 0 : return 0;
4688 : : }
4689 : : }
4690 : :
4691 : : rb_link_node(new_node, parent, n);
4692 : 3 : rb_insert_color(new_node, &db->bb_free_root);
4693 : :
4694 : : /* Now try to see the extent can be merged to left and right */
4695 : 3 : node = rb_prev(new_node);
4696 : 3 : if (node) {
4697 : 3 : entry = rb_entry(node, struct ext4_free_data, efd_node);
4698 : 3 : ext4_try_merge_freed_extent(sbi, entry, new_entry,
4699 : : &(db->bb_free_root));
4700 : : }
4701 : :
4702 : 3 : node = rb_next(new_node);
4703 : 3 : if (node) {
4704 : 3 : entry = rb_entry(node, struct ext4_free_data, efd_node);
4705 : 3 : ext4_try_merge_freed_extent(sbi, entry, new_entry,
4706 : : &(db->bb_free_root));
4707 : : }
4708 : :
4709 : : spin_lock(&sbi->s_md_lock);
4710 : 3 : list_add_tail(&new_entry->efd_list, &sbi->s_freed_data_list);
4711 : 3 : sbi->s_mb_free_pending += clusters;
4712 : : spin_unlock(&sbi->s_md_lock);
4713 : 3 : return 0;
4714 : : }
4715 : :
4716 : : /**
4717 : : * ext4_free_blocks() -- Free given blocks and update quota
4718 : : * @handle: handle for this transaction
4719 : : * @inode: inode
4720 : : * @bh: optional buffer of the block to be freed
4721 : : * @block: starting physical block to be freed
4722 : : * @count: number of blocks to be freed
4723 : : * @flags: flags used by ext4_free_blocks
4724 : : */
4725 : 3 : void ext4_free_blocks(handle_t *handle, struct inode *inode,
4726 : : struct buffer_head *bh, ext4_fsblk_t block,
4727 : : unsigned long count, int flags)
4728 : : {
4729 : : struct buffer_head *bitmap_bh = NULL;
4730 : 3 : struct super_block *sb = inode->i_sb;
4731 : : struct ext4_group_desc *gdp;
4732 : : unsigned int overflow;
4733 : : ext4_grpblk_t bit;
4734 : : struct buffer_head *gd_bh;
4735 : : ext4_group_t block_group;
4736 : : struct ext4_sb_info *sbi;
4737 : : struct ext4_buddy e4b;
4738 : : unsigned int count_clusters;
4739 : : int err = 0;
4740 : : int ret;
4741 : :
4742 : 3 : might_sleep();
4743 : 3 : if (bh) {
4744 : 0 : if (block)
4745 : 0 : BUG_ON(block != bh->b_blocknr);
4746 : : else
4747 : 0 : block = bh->b_blocknr;
4748 : : }
4749 : :
4750 : : sbi = EXT4_SB(sb);
4751 : 3 : if (!(flags & EXT4_FREE_BLOCKS_VALIDATED) &&
4752 : 3 : !ext4_data_block_valid(sbi, block, count)) {
4753 : 0 : ext4_error(sb, "Freeing blocks not in datazone - "
4754 : : "block = %llu, count = %lu", block, count);
4755 : 0 : goto error_return;
4756 : : }
4757 : :
4758 : : ext4_debug("freeing block %llu\n", block);
4759 : 3 : trace_ext4_free_blocks(inode, block, count, flags);
4760 : :
4761 : 3 : if (bh && (flags & EXT4_FREE_BLOCKS_FORGET)) {
4762 : 0 : BUG_ON(count > 1);
4763 : :
4764 : 0 : ext4_forget(handle, flags & EXT4_FREE_BLOCKS_METADATA,
4765 : : inode, bh, block);
4766 : : }
4767 : :
4768 : : /*
4769 : : * If the extent to be freed does not begin on a cluster
4770 : : * boundary, we need to deal with partial clusters at the
4771 : : * beginning and end of the extent. Normally we will free
4772 : : * blocks at the beginning or the end unless we are explicitly
4773 : : * requested to avoid doing so.
4774 : : */
4775 : 3 : overflow = EXT4_PBLK_COFF(sbi, block);
4776 : 3 : if (overflow) {
4777 : 0 : if (flags & EXT4_FREE_BLOCKS_NOFREE_FIRST_CLUSTER) {
4778 : 0 : overflow = sbi->s_cluster_ratio - overflow;
4779 : 0 : block += overflow;
4780 : 0 : if (count > overflow)
4781 : 0 : count -= overflow;
4782 : : else
4783 : : return;
4784 : : } else {
4785 : 0 : block -= overflow;
4786 : 0 : count += overflow;
4787 : : }
4788 : : }
4789 : 3 : overflow = EXT4_LBLK_COFF(sbi, count);
4790 : 3 : if (overflow) {
4791 : 0 : if (flags & EXT4_FREE_BLOCKS_NOFREE_LAST_CLUSTER) {
4792 : 0 : if (count > overflow)
4793 : 0 : count -= overflow;
4794 : : else
4795 : : return;
4796 : : } else
4797 : 0 : count += sbi->s_cluster_ratio - overflow;
4798 : : }
4799 : :
4800 : 3 : if (!bh && (flags & EXT4_FREE_BLOCKS_FORGET)) {
4801 : : int i;
4802 : 3 : int is_metadata = flags & EXT4_FREE_BLOCKS_METADATA;
4803 : :
4804 : 3 : for (i = 0; i < count; i++) {
4805 : 3 : cond_resched();
4806 : 3 : if (is_metadata)
4807 : 3 : bh = sb_find_get_block(inode->i_sb, block + i);
4808 : 3 : ext4_forget(handle, is_metadata, inode, bh, block + i);
4809 : : }
4810 : : }
4811 : :
4812 : : do_more:
4813 : : overflow = 0;
4814 : 3 : ext4_get_group_no_and_offset(sb, block, &block_group, &bit);
4815 : :
4816 : 3 : if (unlikely(EXT4_MB_GRP_BBITMAP_CORRUPT(
4817 : : ext4_get_group_info(sb, block_group))))
4818 : : return;
4819 : :
4820 : : /*
4821 : : * Check to see if we are freeing blocks across a group
4822 : : * boundary.
4823 : : */
4824 : 3 : if (EXT4_C2B(sbi, bit) + count > EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(sb)) {
4825 : 2 : overflow = EXT4_C2B(sbi, bit) + count -
4826 : : EXT4_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
4827 : 2 : count -= overflow;
4828 : : }
4829 : 3 : count_clusters = EXT4_NUM_B2C(sbi, count);
4830 : 3 : bitmap_bh = ext4_read_block_bitmap(sb, block_group);
4831 : 3 : if (IS_ERR(bitmap_bh)) {
4832 : : err = PTR_ERR(bitmap_bh);
4833 : : bitmap_bh = NULL;
4834 : 0 : goto error_return;
4835 : : }
4836 : 3 : gdp = ext4_get_group_desc(sb, block_group, &gd_bh);
4837 : 3 : if (!gdp) {
4838 : : err = -EIO;
4839 : : goto error_return;
4840 : : }
4841 : :
4842 : 3 : if (in_range(ext4_block_bitmap(sb, gdp), block, count) ||
4843 : 3 : in_range(ext4_inode_bitmap(sb, gdp), block, count) ||
4844 : 3 : in_range(block, ext4_inode_table(sb, gdp),
4845 : 3 : sbi->s_itb_per_group) ||
4846 : 3 : in_range(block + count - 1, ext4_inode_table(sb, gdp),
4847 : : sbi->s_itb_per_group)) {
4848 : :
4849 : 0 : ext4_error(sb, "Freeing blocks in system zone - "
4850 : : "Block = %llu, count = %lu", block, count);
4851 : : /* err = 0. ext4_std_error should be a no op */
4852 : 0 : goto error_return;
4853 : : }
4854 : :
4855 : : BUFFER_TRACE(bitmap_bh, "getting write access");
4856 : 3 : err = ext4_journal_get_write_access(handle, bitmap_bh);
4857 : 3 : if (err)
4858 : : goto error_return;
4859 : :
4860 : : /*
4861 : : * We are about to modify some metadata. Call the journal APIs
4862 : : * to unshare ->b_data if a currently-committing transaction is
4863 : : * using it
4864 : : */
4865 : : BUFFER_TRACE(gd_bh, "get_write_access");
4866 : 3 : err = ext4_journal_get_write_access(handle, gd_bh);
4867 : 3 : if (err)
4868 : : goto error_return;
4869 : : #ifdef AGGRESSIVE_CHECK
4870 : : {
4871 : : int i;
4872 : : for (i = 0; i < count_clusters; i++)
4873 : : BUG_ON(!mb_test_bit(bit + i, bitmap_bh->b_data));
4874 : : }
4875 : : #endif
4876 : 3 : trace_ext4_mballoc_free(sb, inode, block_group, bit, count_clusters);
4877 : :
4878 : : /* __GFP_NOFAIL: retry infinitely, ignore TIF_MEMDIE and memcg limit. */
4879 : 3 : err = ext4_mb_load_buddy_gfp(sb, block_group, &e4b,
4880 : : GFP_NOFS|__GFP_NOFAIL);
4881 : 3 : if (err)
4882 : : goto error_return;
4883 : :
4884 : : /*
4885 : : * We need to make sure we don't reuse the freed block until after the
4886 : : * transaction is committed. We make an exception if the inode is to be
4887 : : * written in writeback mode since writeback mode has weak data
4888 : : * consistency guarantees.
4889 : : */
4890 : 3 : if (ext4_handle_valid(handle) &&
4891 : 3 : ((flags & EXT4_FREE_BLOCKS_METADATA) ||
4892 : 3 : !ext4_should_writeback_data(inode))) {
4893 : : struct ext4_free_data *new_entry;
4894 : : /*
4895 : : * We use __GFP_NOFAIL because ext4_free_blocks() is not allowed
4896 : : * to fail.
4897 : : */
4898 : 3 : new_entry = kmem_cache_alloc(ext4_free_data_cachep,
4899 : : GFP_NOFS|__GFP_NOFAIL);
4900 : 3 : new_entry->efd_start_cluster = bit;
4901 : 3 : new_entry->efd_group = block_group;
4902 : 3 : new_entry->efd_count = count_clusters;
4903 : 3 : new_entry->efd_tid = handle->h_transaction->t_tid;
4904 : :
4905 : 3 : ext4_lock_group(sb, block_group);
4906 : 3 : mb_clear_bits(bitmap_bh->b_data, bit, count_clusters);
4907 : 3 : ext4_mb_free_metadata(handle, &e4b, new_entry);
4908 : : } else {
4909 : : /* need to update group_info->bb_free and bitmap
4910 : : * with group lock held. generate_buddy look at
4911 : : * them with group lock_held
4912 : : */
4913 : 0 : if (test_opt(sb, DISCARD)) {
4914 : 0 : err = ext4_issue_discard(sb, block_group, bit, count,
4915 : : NULL);
4916 : 0 : if (err && err != -EOPNOTSUPP)
4917 : 0 : ext4_msg(sb, KERN_WARNING, "discard request in"
4918 : : " group:%d block:%d count:%lu failed"
4919 : : " with %d", block_group, bit, count,
4920 : : err);
4921 : : } else
4922 : 0 : EXT4_MB_GRP_CLEAR_TRIMMED(e4b.bd_info);
4923 : :
4924 : 0 : ext4_lock_group(sb, block_group);
4925 : 0 : mb_clear_bits(bitmap_bh->b_data, bit, count_clusters);
4926 : 0 : mb_free_blocks(inode, &e4b, bit, count_clusters);
4927 : : }
4928 : :
4929 : 3 : ret = ext4_free_group_clusters(sb, gdp) + count_clusters;
4930 : 3 : ext4_free_group_clusters_set(sb, gdp, ret);
4931 : 3 : ext4_block_bitmap_csum_set(sb, block_group, gdp, bitmap_bh);
4932 : 3 : ext4_group_desc_csum_set(sb, block_group, gdp);
4933 : 3 : ext4_unlock_group(sb, block_group);
4934 : :
4935 : 3 : if (sbi->s_log_groups_per_flex) {
4936 : 3 : ext4_group_t flex_group = ext4_flex_group(sbi, block_group);
4937 : 3 : atomic64_add(count_clusters,
4938 : 3 : &sbi_array_rcu_deref(sbi, s_flex_groups,
4939 : : flex_group)->free_clusters);
4940 : : }
4941 : :
4942 : : /*
4943 : : * on a bigalloc file system, defer the s_freeclusters_counter
4944 : : * update to the caller (ext4_remove_space and friends) so they
4945 : : * can determine if a cluster freed here should be rereserved
4946 : : */
4947 : 3 : if (!(flags & EXT4_FREE_BLOCKS_RERESERVE_CLUSTER)) {
4948 : 3 : if (!(flags & EXT4_FREE_BLOCKS_NO_QUOT_UPDATE))
4949 : 3 : dquot_free_block(inode, EXT4_C2B(sbi, count_clusters));
4950 : 3 : percpu_counter_add(&sbi->s_freeclusters_counter,
4951 : : count_clusters);
4952 : : }
4953 : :
4954 : 3 : ext4_mb_unload_buddy(&e4b);
4955 : :
4956 : : /* We dirtied the bitmap block */
4957 : : BUFFER_TRACE(bitmap_bh, "dirtied bitmap block");
4958 : 3 : err = ext4_handle_dirty_metadata(handle, NULL, bitmap_bh);
4959 : :
4960 : : /* And the group descriptor block */
4961 : : BUFFER_TRACE(gd_bh, "dirtied group descriptor block");
4962 : 3 : ret = ext4_handle_dirty_metadata(handle, NULL, gd_bh);
4963 : 3 : if (!err)
4964 : : err = ret;
4965 : :
4966 : 3 : if (overflow && !err) {
4967 : : block += count;
4968 : : count = overflow;
4969 : 2 : put_bh(bitmap_bh);
4970 : 2 : goto do_more;
4971 : : }
4972 : : error_return:
4973 : : brelse(bitmap_bh);
4974 : 3 : ext4_std_error(sb, err);
4975 : : return;
4976 : : }
4977 : :
4978 : : /**
4979 : : * ext4_group_add_blocks() -- Add given blocks to an existing group
4980 : : * @handle: handle to this transaction
4981 : : * @sb: super block
4982 : : * @block: start physical block to add to the block group
4983 : : * @count: number of blocks to free
4984 : : *
4985 : : * This marks the blocks as free in the bitmap and buddy.
4986 : : */
4987 : 0 : int ext4_group_add_blocks(handle_t *handle, struct super_block *sb,
4988 : : ext4_fsblk_t block, unsigned long count)
4989 : : {
4990 : : struct buffer_head *bitmap_bh = NULL;
4991 : : struct buffer_head *gd_bh;
4992 : : ext4_group_t block_group;
4993 : : ext4_grpblk_t bit;
4994 : : unsigned int i;
4995 : : struct ext4_group_desc *desc;
4996 : : struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(sb);
4997 : : struct ext4_buddy e4b;
4998 : : int err = 0, ret, free_clusters_count;
4999 : : ext4_grpblk_t clusters_freed;
5000 : 0 : ext4_fsblk_t first_cluster = EXT4_B2C(sbi, block);
5001 : 0 : ext4_fsblk_t last_cluster = EXT4_B2C(sbi, block + count - 1);
5002 : 0 : unsigned long cluster_count = last_cluster - first_cluster + 1;
5003 : :
5004 : : ext4_debug("Adding block(s) %llu-%llu\n", block, block + count - 1);
5005 : :
5006 : 0 : if (count == 0)
5007 : : return 0;
5008 : :
5009 : 0 : ext4_get_group_no_and_offset(sb, block, &block_group, &bit);
5010 : : /*
5011 : : * Check to see if we are freeing blocks across a group
5012 : : * boundary.
5013 : : */
5014 : 0 : if (bit + cluster_count > EXT4_CLUSTERS_PER_GROUP(sb)) {
5015 : 0 : ext4_warning(sb, "too many blocks added to group %u",
5016 : : block_group);
5017 : : err = -EINVAL;
5018 : 0 : goto error_return;
5019 : : }
5020 : :
5021 : 0 : bitmap_bh = ext4_read_block_bitmap(sb, block_group);
5022 : 0 : if (IS_ERR(bitmap_bh)) {
5023 : : err = PTR_ERR(bitmap_bh);
5024 : : bitmap_bh = NULL;
5025 : 0 : goto error_return;
5026 : : }
5027 : :
5028 : 0 : desc = ext4_get_group_desc(sb, block_group, &gd_bh);
5029 : 0 : if (!desc) {
5030 : : err = -EIO;
5031 : : goto error_return;
5032 : : }
5033 : :
5034 : 0 : if (in_range(ext4_block_bitmap(sb, desc), block, count) ||
5035 : 0 : in_range(ext4_inode_bitmap(sb, desc), block, count) ||
5036 : 0 : in_range(block, ext4_inode_table(sb, desc), sbi->s_itb_per_group) ||
5037 : 0 : in_range(block + count - 1, ext4_inode_table(sb, desc),
5038 : : sbi->s_itb_per_group)) {
5039 : 0 : ext4_error(sb, "Adding blocks in system zones - "
5040 : : "Block = %llu, count = %lu",
5041 : : block, count);
5042 : : err = -EINVAL;
5043 : 0 : goto error_return;
5044 : : }
5045 : :
5046 : : BUFFER_TRACE(bitmap_bh, "getting write access");
5047 : 0 : err = ext4_journal_get_write_access(handle, bitmap_bh);
5048 : 0 : if (err)
5049 : : goto error_return;
5050 : :
5051 : : /*
5052 : : * We are about to modify some metadata. Call the journal APIs
5053 : : * to unshare ->b_data if a currently-committing transaction is
5054 : : * using it
5055 : : */
5056 : : BUFFER_TRACE(gd_bh, "get_write_access");
5057 : 0 : err = ext4_journal_get_write_access(handle, gd_bh);
5058 : 0 : if (err)
5059 : : goto error_return;
5060 : :
5061 : 0 : for (i = 0, clusters_freed = 0; i < cluster_count; i++) {
5062 : : BUFFER_TRACE(bitmap_bh, "clear bit");
5063 : 0 : if (!mb_test_bit(bit + i, bitmap_bh->b_data)) {
5064 : 0 : ext4_error(sb, "bit already cleared for block %llu",
5065 : : (ext4_fsblk_t)(block + i));
5066 : : BUFFER_TRACE(bitmap_bh, "bit already cleared");
5067 : : } else {
5068 : 0 : clusters_freed++;
5069 : : }
5070 : : }
5071 : :
5072 : 0 : err = ext4_mb_load_buddy(sb, block_group, &e4b);
5073 : 0 : if (err)
5074 : : goto error_return;
5075 : :
5076 : : /*
5077 : : * need to update group_info->bb_free and bitmap
5078 : : * with group lock held. generate_buddy look at
5079 : : * them with group lock_held
5080 : : */
5081 : 0 : ext4_lock_group(sb, block_group);
5082 : 0 : mb_clear_bits(bitmap_bh->b_data, bit, cluster_count);
5083 : 0 : mb_free_blocks(NULL, &e4b, bit, cluster_count);
5084 : 0 : free_clusters_count = clusters_freed +
5085 : 0 : ext4_free_group_clusters(sb, desc);
5086 : 0 : ext4_free_group_clusters_set(sb, desc, free_clusters_count);
5087 : 0 : ext4_block_bitmap_csum_set(sb, block_group, desc, bitmap_bh);
5088 : 0 : ext4_group_desc_csum_set(sb, block_group, desc);
5089 : 0 : ext4_unlock_group(sb, block_group);
5090 : 0 : percpu_counter_add(&sbi->s_freeclusters_counter,
5091 : : clusters_freed);
5092 : :
5093 : 0 : if (sbi->s_log_groups_per_flex) {
5094 : 0 : ext4_group_t flex_group = ext4_flex_group(sbi, block_group);
5095 : 0 : atomic64_add(clusters_freed,
5096 : 0 : &sbi_array_rcu_deref(sbi, s_flex_groups,
5097 : : flex_group)->free_clusters);
5098 : : }
5099 : :
5100 : 0 : ext4_mb_unload_buddy(&e4b);
5101 : :
5102 : : /* We dirtied the bitmap block */
5103 : : BUFFER_TRACE(bitmap_bh, "dirtied bitmap block");
5104 : 0 : err = ext4_handle_dirty_metadata(handle, NULL, bitmap_bh);
5105 : :
5106 : : /* And the group descriptor block */
5107 : : BUFFER_TRACE(gd_bh, "dirtied group descriptor block");
5108 : 0 : ret = ext4_handle_dirty_metadata(handle, NULL, gd_bh);
5109 : 0 : if (!err)
5110 : : err = ret;
5111 : :
5112 : : error_return:
5113 : : brelse(bitmap_bh);
5114 : 0 : ext4_std_error(sb, err);
5115 : 0 : return err;
5116 : : }
5117 : :
5118 : : /**
5119 : : * ext4_trim_extent -- function to TRIM one single free extent in the group
5120 : : * @sb: super block for the file system
5121 : : * @start: starting block of the free extent in the alloc. group
5122 : : * @count: number of blocks to TRIM
5123 : : * @group: alloc. group we are working with
5124 : : * @e4b: ext4 buddy for the group
5125 : : *
5126 : : * Trim "count" blocks starting at "start" in the "group". To assure that no
5127 : : * one will allocate those blocks, mark it as used in buddy bitmap. This must
5128 : : * be called with under the group lock.
5129 : : */
5130 : 0 : static int ext4_trim_extent(struct super_block *sb, int start, int count,
5131 : : ext4_group_t group, struct ext4_buddy *e4b)
5132 : : __releases(bitlock)
5133 : : __acquires(bitlock)
5134 : : {
5135 : : struct ext4_free_extent ex;
5136 : : int ret = 0;
5137 : :
5138 : 0 : trace_ext4_trim_extent(sb, group, start, count);
5139 : :
5140 : 0 : assert_spin_locked(ext4_group_lock_ptr(sb, group));
5141 : :
5142 : 0 : ex.fe_start = start;
5143 : 0 : ex.fe_group = group;
5144 : 0 : ex.fe_len = count;
5145 : :
5146 : : /*
5147 : : * Mark blocks used, so no one can reuse them while
5148 : : * being trimmed.
5149 : : */
5150 : 0 : mb_mark_used(e4b, &ex);
5151 : : ext4_unlock_group(sb, group);
5152 : 0 : ret = ext4_issue_discard(sb, group, start, count, NULL);
5153 : 0 : ext4_lock_group(sb, group);
5154 : 0 : mb_free_blocks(NULL, e4b, start, ex.fe_len);
5155 : 0 : return ret;
5156 : : }
5157 : :
5158 : : /**
5159 : : * ext4_trim_all_free -- function to trim all free space in alloc. group
5160 : : * @sb: super block for file system
5161 : : * @group: group to be trimmed
5162 : : * @start: first group block to examine
5163 : : * @max: last group block to examine
5164 : : * @minblocks: minimum extent block count
5165 : : *
5166 : : * ext4_trim_all_free walks through group's buddy bitmap searching for free
5167 : : * extents. When the free block is found, ext4_trim_extent is called to TRIM
5168 : : * the extent.
5169 : : *
5170 : : *
5171 : : * ext4_trim_all_free walks through group's block bitmap searching for free
5172 : : * extents. When the free extent is found, mark it as used in group buddy
5173 : : * bitmap. Then issue a TRIM command on this extent and free the extent in
5174 : : * the group buddy bitmap. This is done until whole group is scanned.
5175 : : */
5176 : : static ext4_grpblk_t
5177 : 0 : ext4_trim_all_free(struct super_block *sb, ext4_group_t group,
5178 : : ext4_grpblk_t start, ext4_grpblk_t max,
5179 : : ext4_grpblk_t minblocks)
5180 : : {
5181 : : void *bitmap;
5182 : : ext4_grpblk_t next, count = 0, free_count = 0;
5183 : : struct ext4_buddy e4b;
5184 : : int ret = 0;
5185 : :
5186 : 0 : trace_ext4_trim_all_free(sb, group, start, max);
5187 : :
5188 : : ret = ext4_mb_load_buddy(sb, group, &e4b);
5189 : 0 : if (ret) {
5190 : 0 : ext4_warning(sb, "Error %d loading buddy information for %u",
5191 : : ret, group);
5192 : 0 : return ret;
5193 : : }
5194 : 0 : bitmap = e4b.bd_bitmap;
5195 : :
5196 : 0 : ext4_lock_group(sb, group);
5197 : 0 : if (EXT4_MB_GRP_WAS_TRIMMED(e4b.bd_info) &&
5198 : 0 : minblocks >= atomic_read(&EXT4_SB(sb)->s_last_trim_minblks))
5199 : : goto out;
5200 : :
5201 : 0 : start = (e4b.bd_info->bb_first_free > start) ?
5202 : 0 : e4b.bd_info->bb_first_free : start;
5203 : :
5204 : 0 : while (start <= max) {
5205 : 0 : start = mb_find_next_zero_bit(bitmap, max + 1, start);
5206 : 0 : if (start > max)
5207 : : break;
5208 : 0 : next = mb_find_next_bit(bitmap, max + 1, start);
5209 : :
5210 : 0 : if ((next - start) >= minblocks) {
5211 : 0 : ret = ext4_trim_extent(sb, start,
5212 : : next - start, group, &e4b);
5213 : 0 : if (ret && ret != -EOPNOTSUPP)
5214 : : break;
5215 : : ret = 0;
5216 : 0 : count += next - start;
5217 : : }
5218 : 0 : free_count += next - start;
5219 : 0 : start = next + 1;
5220 : :
5221 : 0 : if (fatal_signal_pending(current)) {
5222 : : count = -ERESTARTSYS;
5223 : : break;
5224 : : }
5225 : :
5226 : 0 : if (need_resched()) {
5227 : : ext4_unlock_group(sb, group);
5228 : 0 : cond_resched();
5229 : 0 : ext4_lock_group(sb, group);
5230 : : }
5231 : :
5232 : 0 : if ((e4b.bd_info->bb_free - free_count) < minblocks)
5233 : : break;
5234 : : }
5235 : :
5236 : 0 : if (!ret) {
5237 : : ret = count;
5238 : 0 : EXT4_MB_GRP_SET_TRIMMED(e4b.bd_info);
5239 : : }
5240 : : out:
5241 : : ext4_unlock_group(sb, group);
5242 : 0 : ext4_mb_unload_buddy(&e4b);
5243 : :
5244 : : ext4_debug("trimmed %d blocks in the group %d\n",
5245 : : count, group);
5246 : :
5247 : 0 : return ret;
5248 : : }
5249 : :
5250 : : /**
5251 : : * ext4_trim_fs() -- trim ioctl handle function
5252 : : * @sb: superblock for filesystem
5253 : : * @range: fstrim_range structure
5254 : : *
5255 : : * start: First Byte to trim
5256 : : * len: number of Bytes to trim from start
5257 : : * minlen: minimum extent length in Bytes
5258 : : * ext4_trim_fs goes through all allocation groups containing Bytes from
5259 : : * start to start+len. For each such a group ext4_trim_all_free function
5260 : : * is invoked to trim all free space.
5261 : : */
5262 : 0 : int ext4_trim_fs(struct super_block *sb, struct fstrim_range *range)
5263 : : {
5264 : : struct ext4_group_info *grp;
5265 : : ext4_group_t group, first_group, last_group;
5266 : : ext4_grpblk_t cnt = 0, first_cluster, last_cluster;
5267 : : uint64_t start, end, minlen, trimmed = 0;
5268 : 0 : ext4_fsblk_t first_data_blk =
5269 : 0 : le32_to_cpu(EXT4_SB(sb)->s_es->s_first_data_block);
5270 : : ext4_fsblk_t max_blks = ext4_blocks_count(EXT4_SB(sb)->s_es);
5271 : : int ret = 0;
5272 : :
5273 : 0 : start = range->start >> sb->s_blocksize_bits;
5274 : 0 : end = start + (range->len >> sb->s_blocksize_bits) - 1;
5275 : 0 : minlen = EXT4_NUM_B2C(EXT4_SB(sb),
5276 : : range->minlen >> sb->s_blocksize_bits);
5277 : :
5278 : 0 : if (minlen > EXT4_CLUSTERS_PER_GROUP(sb) ||
5279 : 0 : start >= max_blks ||
5280 : 0 : range->len < sb->s_blocksize)
5281 : : return -EINVAL;
5282 : 0 : if (end >= max_blks)
5283 : 0 : end = max_blks - 1;
5284 : 0 : if (end <= first_data_blk)
5285 : : goto out;
5286 : 0 : if (start < first_data_blk)
5287 : : start = first_data_blk;
5288 : :
5289 : : /* Determine first and last group to examine based on start and end */
5290 : 0 : ext4_get_group_no_and_offset(sb, (ext4_fsblk_t) start,
5291 : : &first_group, &first_cluster);
5292 : 0 : ext4_get_group_no_and_offset(sb, (ext4_fsblk_t) end,
5293 : : &last_group, &last_cluster);
5294 : :
5295 : : /* end now represents the last cluster to discard in this group */
5296 : 0 : end = EXT4_CLUSTERS_PER_GROUP(sb) - 1;
5297 : :
5298 : 0 : for (group = first_group; group <= last_group; group++) {
5299 : 0 : grp = ext4_get_group_info(sb, group);
5300 : : /* We only do this if the grp has never been initialized */
5301 : 0 : if (unlikely(EXT4_MB_GRP_NEED_INIT(grp))) {
5302 : 0 : ret = ext4_mb_init_group(sb, group, GFP_NOFS);
5303 : 0 : if (ret)
5304 : : break;
5305 : : }
5306 : :
5307 : : /*
5308 : : * For all the groups except the last one, last cluster will
5309 : : * always be EXT4_CLUSTERS_PER_GROUP(sb)-1, so we only need to
5310 : : * change it for the last group, note that last_cluster is
5311 : : * already computed earlier by ext4_get_group_no_and_offset()
5312 : : */
5313 : 0 : if (group == last_group)
5314 : 0 : end = last_cluster;
5315 : :
5316 : 0 : if (grp->bb_free >= minlen) {
5317 : 0 : cnt = ext4_trim_all_free(sb, group, first_cluster,
5318 : : end, minlen);
5319 : 0 : if (cnt < 0) {
5320 : 0 : ret = cnt;
5321 : 0 : break;
5322 : : }
5323 : 0 : trimmed += cnt;
5324 : : }
5325 : :
5326 : : /*
5327 : : * For every group except the first one, we are sure
5328 : : * that the first cluster to discard will be cluster #0.
5329 : : */
5330 : 0 : first_cluster = 0;
5331 : : }
5332 : :
5333 : 0 : if (!ret)
5334 : 0 : atomic_set(&EXT4_SB(sb)->s_last_trim_minblks, minlen);
5335 : :
5336 : : out:
5337 : 0 : range->len = EXT4_C2B(EXT4_SB(sb), trimmed) << sb->s_blocksize_bits;
5338 : 0 : return ret;
5339 : : }
5340 : :
5341 : : /* Iterate all the free extents in the group. */
5342 : : int
5343 : 0 : ext4_mballoc_query_range(
5344 : : struct super_block *sb,
5345 : : ext4_group_t group,
5346 : : ext4_grpblk_t start,
5347 : : ext4_grpblk_t end,
5348 : : ext4_mballoc_query_range_fn formatter,
5349 : : void *priv)
5350 : : {
5351 : : void *bitmap;
5352 : : ext4_grpblk_t next;
5353 : : struct ext4_buddy e4b;
5354 : : int error;
5355 : :
5356 : : error = ext4_mb_load_buddy(sb, group, &e4b);
5357 : 0 : if (error)
5358 : : return error;
5359 : 0 : bitmap = e4b.bd_bitmap;
5360 : :
5361 : 0 : ext4_lock_group(sb, group);
5362 : :
5363 : 0 : start = (e4b.bd_info->bb_first_free > start) ?
5364 : 0 : e4b.bd_info->bb_first_free : start;
5365 : 0 : if (end >= EXT4_CLUSTERS_PER_GROUP(sb))
5366 : 0 : end = EXT4_CLUSTERS_PER_GROUP(sb) - 1;
5367 : :
5368 : 0 : while (start <= end) {
5369 : 0 : start = mb_find_next_zero_bit(bitmap, end + 1, start);
5370 : 0 : if (start > end)
5371 : : break;
5372 : 0 : next = mb_find_next_bit(bitmap, end + 1, start);
5373 : :
5374 : : ext4_unlock_group(sb, group);
5375 : 0 : error = formatter(sb, group, start, next - start, priv);
5376 : 0 : if (error)
5377 : : goto out_unload;
5378 : 0 : ext4_lock_group(sb, group);
5379 : :
5380 : 0 : start = next + 1;
5381 : : }
5382 : :
5383 : : ext4_unlock_group(sb, group);
5384 : : out_unload:
5385 : 0 : ext4_mb_unload_buddy(&e4b);
5386 : :
5387 : 0 : return error;
5388 : : }
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