sys/vfs/gnu/ext2fs/ext2_alloc.c

   1 /*
   2  *  modified for Lites 1.1
   3  *
   4  *  Aug 1995, Godmar Back (gback@cs.utah.edu)
   5  *  University of Utah, Department of Computer Science
   6  */
   7 /*
   8  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1993
   9  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
  10  *
  11  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  12  * modification, are permitted provided that the following conditions
  13  * are met:
  14  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  16  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  18  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  19  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  20  *    must display the following acknowledgement:
  21  *      This product includes software developed by the University of
  22  *      California, Berkeley and its contributors.
  23  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  24  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  25  *    without specific prior written permission.
  26  *
  27  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  28  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  29  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  30  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  31  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  32  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  33  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  34  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  35  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  36  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  37  * SUCH DAMAGE.
  38  *
  39  *      @(#)ext2_alloc.c        8.8 (Berkeley) 2/21/94
  40  * $FreeBSD: src/sys/gnu/ext2fs/ext2_alloc.c,v 1.28.2.2 2002/07/01 00:18:51 iedowse Exp $
  41  * $DragonFly: src/sys/vfs/gnu/ext2fs/ext2_alloc.c,v 1.2 2003/06/17 04:28:33 dillon Exp $
  42  */
  43
  44 #include "opt_quota.h"
  45
  46 #include <sys/param.h>
  47 #include <sys/systm.h>
  48 #include <sys/conf.h>
  49 #include <sys/vnode.h>
  50 #include <sys/stat.h>
  51 #include <sys/mount.h>
  52 #include <sys/syslog.h>
  53
  54 #include <ufs/ufs/quota.h>
  55 #include <ufs/ufs/inode.h>
  56 #include <ufs/ufs/ufsmount.h>
  57
  58 #include <gnu/ext2fs/ext2_fs.h>
  59 #include <gnu/ext2fs/ext2_fs_sb.h>
  60 #include <gnu/ext2fs/fs.h>
  61 #include <gnu/ext2fs/ext2_extern.h>
  62
  63 static void     ext2_fserr __P((struct ext2_sb_info *, u_int, char *));
  64
  65 /*
  66  * Linux calls this functions at the following locations:
  67  * (1) the inode is freed
  68  * (2) a preallocation miss occurs
  69  * (3) truncate is called
  70  * (4) release_file is called and f_mode & 2
  71  *
  72  * I call it in ext2_inactive, ext2_truncate, ext2_vfree and in (2)
  73  * the call in vfree might be redundant
  74  */
  75 void
  76 ext2_discard_prealloc(ip)
  77         struct inode * ip;
  78 {
  79 #ifdef EXT2_PREALLOCATE
  80         if (ip->i_prealloc_count) {
  81                 int i = ip->i_prealloc_count;
  82                 ip->i_prealloc_count = 0;
  83                 ext2_free_blocks (ITOV(ip)->v_mount,
  84                                   ip->i_prealloc_block,
  85                                   i);
  86         }
  87 #endif
  88 }
  89
  90 /*
  91  * Allocate a block in the file system.
  92  *
  93  * this takes the framework from ffs_alloc. To implement the
  94  * actual allocation, it calls ext2_new_block, the ported version
  95  * of the same Linux routine.
  96  *
  97  * we note that this is always called in connection with ext2_blkpref
  98  *
  99  * preallocation is done as Linux does it
 100  */
 101 int
 102 ext2_alloc(ip, lbn, bpref, size, cred, bnp)
 103         register struct inode *ip;
 104         daddr_t lbn, bpref;
 105         int size;
 106         struct ucred *cred;
 107         daddr_t *bnp;
 108 {
 109         register struct ext2_sb_info *fs;
 110         daddr_t bno;
 111 #if QUOTA
 112         int error;
 113 #endif
 114
 115         *bnp = 0;
 116         fs = ip->i_e2fs;
 117 #if DIAGNOSTIC
 118         if ((u_int)size > fs->s_blocksize || blkoff(fs, size) != 0) {
 119                 printf("dev = %s, bsize = %lu, size = %d, fs = %s\n",
 120                     devtoname(ip->i_dev), fs->s_blocksize, size, fs->fs_fsmnt);
 121                 panic("ext2_alloc: bad size");
 122         }
 123         if (cred == NOCRED)
 124                 panic("ext2_alloc: missing credential");
 125 #endif /* DIAGNOSTIC */
 126         if (size == fs->s_blocksize && fs->s_es->s_free_blocks_count == 0)
 127                 goto nospace;
 128         if (cred->cr_uid != 0 &&
 129                 fs->s_es->s_free_blocks_count < fs->s_es->s_r_blocks_count)
 130                 goto nospace;
 131 #if QUOTA
 132         if ((error = chkdq(ip, (long)btodb(size), cred, 0)) != 0)
 133                 return (error);
 134 #endif
 135         if (bpref >= fs->s_es->s_blocks_count)
 136                 bpref = 0;
 137         /* call the Linux code */
 138 #ifdef EXT2_PREALLOCATE
 139         /* To have a preallocation hit, we must
 140          * - have at least one block preallocated
 141          * - and our preferred block must have that block number or one below
 142          */
 143         if (ip->i_prealloc_count &&
 144             (bpref == ip->i_prealloc_block ||
 145              bpref + 1 == ip->i_prealloc_block))
 146         {
 147                 bno = ip->i_prealloc_block++;
 148                 ip->i_prealloc_count--;
 149                 /* ext2_debug ("preallocation hit (%lu/%lu).\n",
 150                             ++alloc_hits, ++alloc_attempts); */
 151
 152                 /* Linux gets, clears, and releases the buffer at this
 153                    point - we don't have to that; we leave it to the caller
 154                  */
 155         } else {
 156                 ext2_discard_prealloc (ip);
 157                 /* ext2_debug ("preallocation miss (%lu/%lu).\n",
 158                             alloc_hits, ++alloc_attempts); */
 159                 if (S_ISREG(ip->i_mode))
 160                         bno = ext2_new_block
 161                                 (ITOV(ip)->v_mount, bpref,
 162                                  &ip->i_prealloc_count,
 163                                  &ip->i_prealloc_block);
 164                 else
 165                         bno = (daddr_t)ext2_new_block(ITOV(ip)->v_mount,
 166                                         bpref, 0, 0);
 167         }
 168 #else
 169         bno = (daddr_t)ext2_new_block(ITOV(ip)->v_mount, bpref, 0, 0);
 170 #endif
 171
 172         if (bno > 0) {
 173                 /* set next_alloc fields as done in block_getblk */
 174                 ip->i_next_alloc_block = lbn;
 175                 ip->i_next_alloc_goal = bno;
 176
 177                 ip->i_blocks += btodb(size);
 178                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 179                 *bnp = bno;
 180                 return (0);
 181         }
 182 #if QUOTA
 183         /*
 184          * Restore user's disk quota because allocation failed.
 185          */
 186         (void) chkdq(ip, (long)-btodb(size), cred, FORCE);
 187 #endif
 188 nospace:
 189         ext2_fserr(fs, cred->cr_uid, "file system full");
 190         uprintf("\n%s: write failed, file system is full\n", fs->fs_fsmnt);
 191         return (ENOSPC);
 192 }
 193
 194 /*
 195  * Reallocate a sequence of blocks into a contiguous sequence of blocks.
 196  *
 197  * The vnode and an array of buffer pointers for a range of sequential
 198  * logical blocks to be made contiguous is given. The allocator attempts
 199  * to find a range of sequential blocks starting as close as possible to
 200  * an fs_rotdelay offset from the end of the allocation for the logical
 201  * block immediately preceeding the current range. If successful, the
 202  * physical block numbers in the buffer pointers and in the inode are
 203  * changed to reflect the new allocation. If unsuccessful, the allocation
 204  * is left unchanged. The success in doing the reallocation is returned.
 205  * Note that the error return is not reflected back to the user. Rather
 206  * the previous block allocation will be used.
 207  */
 208
 209 #ifdef FANCY_REALLOC
 210 #include <sys/sysctl.h>
 211 static int doasyncfree = 1;
 212 #ifdef  OPT_DEBUG
 213 SYSCTL_INT(_debug, 14, doasyncfree, CTLFLAG_RW, &doasyncfree, 0, "");
 214 #endif  /* OPT_DEBUG */
 215 #endif
 216
 217 int
 218 ext2_reallocblks(ap)
 219         struct vop_reallocblks_args /* {
 220                 struct vnode *a_vp;
 221                 struct cluster_save *a_buflist;
 222         } */ *ap;
 223 {
 224 #ifndef FANCY_REALLOC
 225 /* printf("ext2_reallocblks not implemented\n"); */
 226 return ENOSPC;
 227 #else
 228
 229         struct ext2_sb_info *fs;
 230         struct inode *ip;
 231         struct vnode *vp;
 232         struct buf *sbp, *ebp;
 233         daddr_t *bap, *sbap, *ebap;
 234         struct cluster_save *buflist;
 235         daddr_t start_lbn, end_lbn, soff, eoff, newblk, blkno;
 236         struct indir start_ap[NIADDR + 1], end_ap[NIADDR + 1], *idp;
 237         int i, len, start_lvl, end_lvl, pref, ssize;
 238
 239         vp = ap->a_vp;
 240         ip = VTOI(vp);
 241         fs = ip->i_e2fs;
 242 #ifdef UNKLAR
 243         if (fs->fs_contigsumsize <= 0)
 244                 return (ENOSPC);
 245 #endif
 246         buflist = ap->a_buflist;
 247         len = buflist->bs_nchildren;
 248         start_lbn = buflist->bs_children[0]->b_lblkno;
 249         end_lbn = start_lbn + len - 1;
 250 #if DIAGNOSTIC
 251         for (i = 1; i < len; i++)
 252                 if (buflist->bs_children[i]->b_lblkno != start_lbn + i)
 253                         panic("ext2_reallocblks: non-cluster");
 254 #endif
 255         /*
 256          * If the latest allocation is in a new cylinder group, assume that
 257          * the filesystem has decided to move and do not force it back to
 258          * the previous cylinder group.
 259          */
 260         if (dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[0]->b_blkno)) !=
 261             dtog(fs, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[len - 1]->b_blkno)))
 262                 return (ENOSPC);
 263         if (ufs_getlbns(vp, start_lbn, start_ap, &start_lvl) ||
 264             ufs_getlbns(vp, end_lbn, end_ap, &end_lvl))
 265                 return (ENOSPC);
 266         /*
 267          * Get the starting offset and block map for the first block.
 268          */
 269         if (start_lvl == 0) {
 270                 sbap = &ip->i_db[0];
 271                 soff = start_lbn;
 272         } else {
 273                 idp = &start_ap[start_lvl - 1];
 274                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->s_blocksize, NOCRED, &sbp)) {
 275                         brelse(sbp);
 276                         return (ENOSPC);
 277                 }
 278                 sbap = (daddr_t *)sbp->b_data;
 279                 soff = idp->in_off;
 280         }
 281         /*
 282          * Find the preferred location for the cluster.
 283          */
 284         pref = ext2_blkpref(ip, start_lbn, soff, sbap);
 285         /*
 286          * If the block range spans two block maps, get the second map.
 287          */
 288         if (end_lvl == 0 || (idp = &end_ap[end_lvl - 1])->in_off + 1 >= len) {
 289                 ssize = len;
 290         } else {
 291 #if DIAGNOSTIC
 292                 if (start_ap[start_lvl-1].in_lbn == idp->in_lbn)
 293                         panic("ext2_reallocblk: start == end");
 294 #endif
 295                 ssize = len - (idp->in_off + 1);
 296                 if (bread(vp, idp->in_lbn, (int)fs->s_blocksize, NOCRED, &ebp))
 297                         goto fail;
 298                 ebap = (daddr_t *)ebp->b_data;
 299         }
 300         /*
 301          * Search the block map looking for an allocation of the desired size.
 302          */
 303         if ((newblk = (daddr_t)ext2_hashalloc(ip, dtog(fs, pref), (long)pref,
 304             len, (u_long (*)())ext2_clusteralloc)) == 0)
 305                 goto fail;
 306         /*
 307          * We have found a new contiguous block.
 308          *
 309          * First we have to replace the old block pointers with the new
 310          * block pointers in the inode and indirect blocks associated
 311          * with the file.
 312          */
 313         blkno = newblk;
 314         for (bap = &sbap[soff], i = 0; i < len; i++, blkno += fs->s_frags_per_block) {
 315                 if (i == ssize)
 316                         bap = ebap;
 317 #if DIAGNOSTIC
 318                 if (buflist->bs_children[i]->b_blkno != fsbtodb(fs, *bap))
 319                         panic("ext2_reallocblks: alloc mismatch");
 320 #endif
 321                 *bap++ = blkno;
 322         }
 323         /*
 324          * Next we must write out the modified inode and indirect blocks.
 325          * For strict correctness, the writes should be synchronous since
 326          * the old block values may have been written to disk. In practise
 327          * they are almost never written, but if we are concerned about
 328          * strict correctness, the `doasyncfree' flag should be set to zero.
 329          *
 330          * The test on `doasyncfree' should be changed to test a flag
 331          * that shows whether the associated buffers and inodes have
 332          * been written. The flag should be set when the cluster is
 333          * started and cleared whenever the buffer or inode is flushed.
 334          * We can then check below to see if it is set, and do the
 335          * synchronous write only when it has been cleared.
 336          */
 337         if (sbap != &ip->i_db[0]) {
 338                 if (doasyncfree)
 339                         bdwrite(sbp);
 340                 else
 341                         bwrite(sbp);
 342         } else {
 343                 ip->i_flag |= IN_CHANGE | IN_UPDATE;
 344                 if (!doasyncfree)
 345                         UFS_UPDATE(vp, 1);
 346         }
 347         if (ssize < len)
 348                 if (doasyncfree)
 349                         bdwrite(ebp);
 350                 else
 351                         bwrite(ebp);
 352         /*
 353          * Last, free the old blocks and assign the new blocks to the buffers.
 354          */
 355         for (blkno = newblk, i = 0; i < len; i++, blkno += fs->s_frags_per_block) {
 356                 ext2_blkfree(ip, dbtofsb(fs, buflist->bs_children[i]->b_blkno),
 357                     fs->s_blocksize);
 358                 buflist->bs_children[i]->b_blkno = fsbtodb(fs, blkno);
 359         }
 360         return (0);
 361
 362 fail:
 363         if (ssize < len)
 364                 brelse(ebp);
 365         if (sbap != &ip->i_db[0])
 366                 brelse(sbp);
 367         return (ENOSPC);
 368
 369 #endif /* FANCY_REALLOC */
 370 }
 371
 372 /*
 373  * Allocate an inode in the file system.
 374  *
 375  * we leave the actual allocation strategy to the (modified)
 376  * ext2_new_inode(), to make sure we get the policies right
 377  */
 378 int
 379 ext2_valloc(pvp, mode, cred, vpp)
 380         struct vnode *pvp;
 381         int mode;
 382         struct ucred *cred;
 383         struct vnode **vpp;
 384 {
 385         register struct inode *pip;
 386         register struct ext2_sb_info *fs;
 387         register struct inode *ip;
 388         ino_t ino;
 389         int i, error;
 390
 391         *vpp = NULL;
 392         pip = VTOI(pvp);
 393         fs = pip->i_e2fs;
 394         if (fs->s_es->s_free_inodes_count == 0)
 395                 goto noinodes;
 396
 397         /* call the Linux routine - it returns the inode number only */
 398         ino = ext2_new_inode(pip, mode);
 399
 400         if (ino == 0)
 401                 goto noinodes;
 402         error = VFS_VGET(pvp->v_mount, ino, vpp);
 403         if (error) {
 404                 UFS_VFREE(pvp, ino, mode);
 405                 return (error);
 406         }
 407         ip = VTOI(*vpp);
 408
 409         /*
 410           the question is whether using VGET was such good idea at all -
 411           Linux doesn't read the old inode in when it's allocating a
 412           new one. I will set at least i_size & i_blocks the zero.
 413         */
 414         ip->i_mode = 0;
 415         ip->i_size = 0;
 416         ip->i_blocks = 0;
 417         ip->i_flags = 0;
 418         /* now we want to make sure that the block pointers are zeroed out */
 419         for (i = 0; i < NDADDR; i++)
 420                 ip->i_db[i] = 0;
 421         for (i = 0; i < NIADDR; i++)
 422                 ip->i_ib[i] = 0;
 423
 424         /*
 425          * Set up a new generation number for this inode.
 426          * XXX check if this makes sense in ext2
 427          */
 428         if (ip->i_gen == 0 || ++ip->i_gen == 0)
 429                 ip->i_gen = random() / 2 + 1;
 430 /*
 431 printf("ext2_valloc: allocated inode %d\n", ino);
 432 */
 433         return (0);
 434 noinodes:
 435         ext2_fserr(fs, cred->cr_uid, "out of inodes");
 436         uprintf("\n%s: create/symlink failed, no inodes free\n", fs->fs_fsmnt);
 437         return (ENOSPC);
 438 }
 439
 440 /*
 441  * Select the desired position for the next block in a file.
 442  *
 443  * we try to mimic what Remy does in inode_getblk/block_getblk
 444  *
 445  * we note: blocknr == 0 means that we're about to allocate either
 446  * a direct block or a pointer block at the first level of indirection
 447  * (In other words, stuff that will go in i_db[] or i_ib[])
 448  *
 449  * blocknr != 0 means that we're allocating a block that is none
 450  * of the above. Then, blocknr tells us the number of the block
 451  * that will hold the pointer
 452  */
 453 daddr_t
 454 ext2_blkpref(ip, lbn, indx, bap, blocknr)
 455         struct inode *ip;
 456         daddr_t lbn;
 457         int indx;
 458         daddr_t *bap;
 459         daddr_t blocknr;
 460 {
 461         int     tmp;
 462
 463         /* if the next block is actually what we thought it is,
 464            then set the goal to what we thought it should be
 465         */
 466         if(ip->i_next_alloc_block == lbn)
 467                 return ip->i_next_alloc_goal;
 468
 469         /* now check whether we were provided with an array that basically
 470            tells us previous blocks to which we want to stay closeby
 471         */
 472         if(bap)
 473                 for (tmp = indx - 1; tmp >= 0; tmp--)
 474                         if (bap[tmp])
 475                                 return bap[tmp];
 476
 477         /* else let's fall back to the blocknr, or, if there is none,
 478            follow the rule that a block should be allocated near its inode
 479         */
 480         return blocknr ? blocknr :
 481                         (daddr_t)(ip->i_block_group *
 482                         EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(ip->i_e2fs)) +
 483                         ip->i_e2fs->s_es->s_first_data_block;
 484 }
 485
 486 /*
 487  * Free a block or fragment.
 488  *
 489  * pass on to the Linux code
 490  */
 491 void
 492 ext2_blkfree(ip, bno, size)
 493         register struct inode *ip;
 494         daddr_t bno;
 495         long size;
 496 {
 497         register struct ext2_sb_info *fs;
 498
 499         fs = ip->i_e2fs;
 500         /*
 501          *      call Linux code with mount *, block number, count
 502          */
 503         ext2_free_blocks(ITOV(ip)->v_mount, bno, size / fs->s_frag_size);
 504 }
 505
 506 /*
 507  * Free an inode.
 508  *
 509  * the maintenance of the actual bitmaps is again up to the linux code
 510  */
 511 int
 512 ext2_vfree(pvp, ino, mode)
 513         struct vnode *pvp;
 514         ino_t ino;
 515         int mode;
 516 {
 517         register struct ext2_sb_info *fs;
 518         register struct inode *pip;
 519         register mode_t save_i_mode;
 520
 521         pip = VTOI(pvp);
 522         fs = pip->i_e2fs;
 523         if ((u_int)ino > fs->s_inodes_per_group * fs->s_groups_count)
 524                 panic("ext2_vfree: range: dev = (%d, %d), ino = %d, fs = %s",
 525                     major(pip->i_dev), minor(pip->i_dev), ino, fs->fs_fsmnt);
 526
 527 /* ext2_debug("ext2_vfree (%d, %d) called\n", pip->i_number, mode);
 528  */
 529         ext2_discard_prealloc(pip);
 530
 531         /* we need to make sure that ext2_free_inode can adjust the
 532            used_dir_counts in the group summary information - I'd
 533            really like to know what the rationale behind this
 534            'set i_mode to zero to denote an unused inode' is
 535          */
 536         save_i_mode = pip->i_mode;
 537         pip->i_mode = mode;
 538         ext2_free_inode(pip);
 539         pip->i_mode = save_i_mode;
 540         return (0);
 541 }
 542
 543 /*
 544  * Fserr prints the name of a file system with an error diagnostic.
 545  *
 546  * The form of the error message is:
 547  *      fs: error message
 548  */
 549 static void
 550 ext2_fserr(fs, uid, cp)
 551         struct ext2_sb_info *fs;
 552         u_int uid;
 553         char *cp;
 554 {
 555
 556         log(LOG_ERR, "uid %d on %s: %s\n", uid, fs->fs_fsmnt, cp);
 557 }