afs: Provide a splice-read wrapper
[linux-block.git] / fs / ext2 / balloc.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  linux/fs/ext2/balloc.c
4  *
5  * Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995
6  * Remy Card (card@masi.ibp.fr)
7  * Laboratoire MASI - Institut Blaise Pascal
8  * Universite Pierre et Marie Curie (Paris VI)
9  *
10  *  Enhanced block allocation by Stephen Tweedie (sct@redhat.com), 1993
11  *  Big-endian to little-endian byte-swapping/bitmaps by
12  *        David S. Miller (davem@caip.rutgers.edu), 1995
13  */
14
15 #include "ext2.h"
16 #include <linux/quotaops.h>
17 #include <linux/slab.h>
18 #include <linux/sched.h>
19 #include <linux/cred.h>
20 #include <linux/buffer_head.h>
21 #include <linux/capability.h>
22
23 /*
24  * balloc.c contains the blocks allocation and deallocation routines
25  */
26
27 /*
28  * The free blocks are managed by bitmaps.  A file system contains several
29  * blocks groups.  Each group contains 1 bitmap block for blocks, 1 bitmap
30  * block for inodes, N blocks for the inode table and data blocks.
31  *
32  * The file system contains group descriptors which are located after the
33  * super block.  Each descriptor contains the number of the bitmap block and
34  * the free blocks count in the block.  The descriptors are loaded in memory
35  * when a file system is mounted (see ext2_fill_super).
36  */
37
38
39 #define in_range(b, first, len) ((b) >= (first) && (b) <= (first) + (len) - 1)
40
41 struct ext2_group_desc * ext2_get_group_desc(struct super_block * sb,
42                                              unsigned int block_group,
43                                              struct buffer_head ** bh)
44 {
45         unsigned long group_desc;
46         unsigned long offset;
47         struct ext2_group_desc * desc;
48         struct ext2_sb_info *sbi = EXT2_SB(sb);
49
50         if (block_group >= sbi->s_groups_count) {
51                 WARN(1, "block_group >= groups_count - "
52                      "block_group = %d, groups_count = %lu",
53                      block_group, sbi->s_groups_count);
54
55                 return NULL;
56         }
57
58         group_desc = block_group >> EXT2_DESC_PER_BLOCK_BITS(sb);
59         offset = block_group & (EXT2_DESC_PER_BLOCK(sb) - 1);
60         if (!sbi->s_group_desc[group_desc]) {
61                 WARN(1, "Group descriptor not loaded - "
62                      "block_group = %d, group_desc = %lu, desc = %lu",
63                       block_group, group_desc, offset);
64                 return NULL;
65         }
66
67         desc = (struct ext2_group_desc *) sbi->s_group_desc[group_desc]->b_data;
68         if (bh)
69                 *bh = sbi->s_group_desc[group_desc];
70         return desc + offset;
71 }
72
73 static int ext2_valid_block_bitmap(struct super_block *sb,
74                                         struct ext2_group_desc *desc,
75                                         unsigned int block_group,
76                                         struct buffer_head *bh)
77 {
78         ext2_grpblk_t offset;
79         ext2_grpblk_t next_zero_bit;
80         ext2_fsblk_t bitmap_blk;
81         ext2_fsblk_t group_first_block;
82
83         group_first_block = ext2_group_first_block_no(sb, block_group);
84
85         /* check whether block bitmap block number is set */
86         bitmap_blk = le32_to_cpu(desc->bg_block_bitmap);
87         offset = bitmap_blk - group_first_block;
88         if (!ext2_test_bit(offset, bh->b_data))
89                 /* bad block bitmap */
90                 goto err_out;
91
92         /* check whether the inode bitmap block number is set */
93         bitmap_blk = le32_to_cpu(desc->bg_inode_bitmap);
94         offset = bitmap_blk - group_first_block;
95         if (!ext2_test_bit(offset, bh->b_data))
96                 /* bad block bitmap */
97                 goto err_out;
98
99         /* check whether the inode table block number is set */
100         bitmap_blk = le32_to_cpu(desc->bg_inode_table);
101         offset = bitmap_blk - group_first_block;
102         next_zero_bit = ext2_find_next_zero_bit(bh->b_data,
103                                 offset + EXT2_SB(sb)->s_itb_per_group,
104                                 offset);
105         if (next_zero_bit >= offset + EXT2_SB(sb)->s_itb_per_group)
106                 /* good bitmap for inode tables */
107                 return 1;
108
109 err_out:
110         ext2_error(sb, __func__,
111                         "Invalid block bitmap - "
112                         "block_group = %d, block = %lu",
113                         block_group, bitmap_blk);
114         return 0;
115 }
116
117 /*
118  * Read the bitmap for a given block_group,and validate the
119  * bits for block/inode/inode tables are set in the bitmaps
120  *
121  * Return buffer_head on success or NULL in case of failure.
122  */
123 static struct buffer_head *
124 read_block_bitmap(struct super_block *sb, unsigned int block_group)
125 {
126         struct ext2_group_desc * desc;
127         struct buffer_head * bh = NULL;
128         ext2_fsblk_t bitmap_blk;
129         int ret;
130
131         desc = ext2_get_group_desc(sb, block_group, NULL);
132         if (!desc)
133                 return NULL;
134         bitmap_blk = le32_to_cpu(desc->bg_block_bitmap);
135         bh = sb_getblk(sb, bitmap_blk);
136         if (unlikely(!bh)) {
137                 ext2_error(sb, __func__,
138                             "Cannot read block bitmap - "
139                             "block_group = %d, block_bitmap = %u",
140                             block_group, le32_to_cpu(desc->bg_block_bitmap));
141                 return NULL;
142         }
143         ret = bh_read(bh, 0);
144         if (ret > 0)
145                 return bh;
146         if (ret < 0) {
147                 brelse(bh);
148                 ext2_error(sb, __func__,
149                             "Cannot read block bitmap - "
150                             "block_group = %d, block_bitmap = %u",
151                             block_group, le32_to_cpu(desc->bg_block_bitmap));
152                 return NULL;
153         }
154
155         ext2_valid_block_bitmap(sb, desc, block_group, bh);
156         /*
157          * file system mounted not to panic on error, continue with corrupt
158          * bitmap
159          */
160         return bh;
161 }
162
163 static void group_adjust_blocks(struct super_block *sb, int group_no,
164         struct ext2_group_desc *desc, struct buffer_head *bh, int count)
165 {
166         if (count) {
167                 struct ext2_sb_info *sbi = EXT2_SB(sb);
168                 unsigned free_blocks;
169
170                 spin_lock(sb_bgl_lock(sbi, group_no));
171                 free_blocks = le16_to_cpu(desc->bg_free_blocks_count);
172                 desc->bg_free_blocks_count = cpu_to_le16(free_blocks + count);
173                 spin_unlock(sb_bgl_lock(sbi, group_no));
174                 mark_buffer_dirty(bh);
175         }
176 }
177
178 /*
179  * The reservation window structure operations
180  * --------------------------------------------
181  * Operations include:
182  * dump, find, add, remove, is_empty, find_next_reservable_window, etc.
183  *
184  * We use a red-black tree to represent per-filesystem reservation
185  * windows.
186  *
187  */
188
189 /**
190  * __rsv_window_dump() -- Dump the filesystem block allocation reservation map
191  * @root:               root of per-filesystem reservation rb tree
192  * @verbose:            verbose mode
193  * @fn:                 function which wishes to dump the reservation map
194  *
195  * If verbose is turned on, it will print the whole block reservation
196  * windows(start, end). Otherwise, it will only print out the "bad" windows,
197  * those windows that overlap with their immediate neighbors.
198  */
199 #if 1
200 static void __rsv_window_dump(struct rb_root *root, int verbose,
201                               const char *fn)
202 {
203         struct rb_node *n;
204         struct ext2_reserve_window_node *rsv, *prev;
205         int bad;
206
207 restart:
208         n = rb_first(root);
209         bad = 0;
210         prev = NULL;
211
212         printk("Block Allocation Reservation Windows Map (%s):\n", fn);
213         while (n) {
214                 rsv = rb_entry(n, struct ext2_reserve_window_node, rsv_node);
215                 if (verbose)
216                         printk("reservation window 0x%p "
217                                 "start: %lu, end: %lu\n",
218                                 rsv, rsv->rsv_start, rsv->rsv_end);
219                 if (rsv->rsv_start && rsv->rsv_start >= rsv->rsv_end) {
220                         printk("Bad reservation %p (start >= end)\n",
221                                rsv);
222                         bad = 1;
223                 }
224                 if (prev && prev->rsv_end >= rsv->rsv_start) {
225                         printk("Bad reservation %p (prev->end >= start)\n",
226                                rsv);
227                         bad = 1;
228                 }
229                 if (bad) {
230                         if (!verbose) {
231                                 printk("Restarting reservation walk in verbose mode\n");
232                                 verbose = 1;
233                                 goto restart;
234                         }
235                 }
236                 n = rb_next(n);
237                 prev = rsv;
238         }
239         printk("Window map complete.\n");
240         BUG_ON(bad);
241 }
242 #define rsv_window_dump(root, verbose) \
243         __rsv_window_dump((root), (verbose), __func__)
244 #else
245 #define rsv_window_dump(root, verbose) do {} while (0)
246 #endif
247
248 /**
249  * goal_in_my_reservation()
250  * @rsv:                inode's reservation window
251  * @grp_goal:           given goal block relative to the allocation block group
252  * @group:              the current allocation block group
253  * @sb:                 filesystem super block
254  *
255  * Test if the given goal block (group relative) is within the file's
256  * own block reservation window range.
257  *
258  * If the reservation window is outside the goal allocation group, return 0;
259  * grp_goal (given goal block) could be -1, which means no specific
260  * goal block. In this case, always return 1.
261  * If the goal block is within the reservation window, return 1;
262  * otherwise, return 0;
263  */
264 static int
265 goal_in_my_reservation(struct ext2_reserve_window *rsv, ext2_grpblk_t grp_goal,
266                         unsigned int group, struct super_block * sb)
267 {
268         ext2_fsblk_t group_first_block, group_last_block;
269
270         group_first_block = ext2_group_first_block_no(sb, group);
271         group_last_block = ext2_group_last_block_no(sb, group);
272
273         if ((rsv->_rsv_start > group_last_block) ||
274             (rsv->_rsv_end < group_first_block))
275                 return 0;
276         if ((grp_goal >= 0) && ((grp_goal + group_first_block < rsv->_rsv_start)
277                 || (grp_goal + group_first_block > rsv->_rsv_end)))
278                 return 0;
279         return 1;
280 }
281
282 /**
283  * search_reserve_window()
284  * @root:               root of reservation tree
285  * @goal:               target allocation block
286  *
287  * Find the reserved window which includes the goal, or the previous one
288  * if the goal is not in any window.
289  * Returns NULL if there are no windows or if all windows start after the goal.
290  */
291 static struct ext2_reserve_window_node *
292 search_reserve_window(struct rb_root *root, ext2_fsblk_t goal)
293 {
294         struct rb_node *n = root->rb_node;
295         struct ext2_reserve_window_node *rsv;
296
297         if (!n)
298                 return NULL;
299
300         do {
301                 rsv = rb_entry(n, struct ext2_reserve_window_node, rsv_node);
302
303                 if (goal < rsv->rsv_start)
304                         n = n->rb_left;
305                 else if (goal > rsv->rsv_end)
306                         n = n->rb_right;
307                 else
308                         return rsv;
309         } while (n);
310         /*
311          * We've fallen off the end of the tree: the goal wasn't inside
312          * any particular node.  OK, the previous node must be to one
313          * side of the interval containing the goal.  If it's the RHS,
314          * we need to back up one.
315          */
316         if (rsv->rsv_start > goal) {
317                 n = rb_prev(&rsv->rsv_node);
318                 rsv = rb_entry(n, struct ext2_reserve_window_node, rsv_node);
319         }
320         return rsv;
321 }
322
323 /*
324  * ext2_rsv_window_add() -- Insert a window to the block reservation rb tree.
325  * @sb:                 super block
326  * @rsv:                reservation window to add
327  *
328  * Must be called with rsv_lock held.
329  */
330 void ext2_rsv_window_add(struct super_block *sb,
331                     struct ext2_reserve_window_node *rsv)
332 {
333         struct rb_root *root = &EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_root;
334         struct rb_node *node = &rsv->rsv_node;
335         ext2_fsblk_t start = rsv->rsv_start;
336
337         struct rb_node ** p = &root->rb_node;
338         struct rb_node * parent = NULL;
339         struct ext2_reserve_window_node *this;
340
341         while (*p)
342         {
343                 parent = *p;
344                 this = rb_entry(parent, struct ext2_reserve_window_node, rsv_node);
345
346                 if (start < this->rsv_start)
347                         p = &(*p)->rb_left;
348                 else if (start > this->rsv_end)
349                         p = &(*p)->rb_right;
350                 else {
351                         rsv_window_dump(root, 1);
352                         BUG();
353                 }
354         }
355
356         rb_link_node(node, parent, p);
357         rb_insert_color(node, root);
358 }
359
360 /**
361  * rsv_window_remove() -- unlink a window from the reservation rb tree
362  * @sb:                 super block
363  * @rsv:                reservation window to remove
364  *
365  * Mark the block reservation window as not allocated, and unlink it
366  * from the filesystem reservation window rb tree. Must be called with
367  * rsv_lock held.
368  */
369 static void rsv_window_remove(struct super_block *sb,
370                               struct ext2_reserve_window_node *rsv)
371 {
372         rsv->rsv_start = EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED;
373         rsv->rsv_end = EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED;
374         rsv->rsv_alloc_hit = 0;
375         rb_erase(&rsv->rsv_node, &EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_root);
376 }
377
378 /*
379  * rsv_is_empty() -- Check if the reservation window is allocated.
380  * @rsv:                given reservation window to check
381  *
382  * returns 1 if the end block is EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED.
383  */
384 static inline int rsv_is_empty(struct ext2_reserve_window *rsv)
385 {
386         /* a valid reservation end block could not be 0 */
387         return (rsv->_rsv_end == EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED);
388 }
389
390 /**
391  * ext2_init_block_alloc_info()
392  * @inode:              file inode structure
393  *
394  * Allocate and initialize the  reservation window structure, and
395  * link the window to the ext2 inode structure at last
396  *
397  * The reservation window structure is only dynamically allocated
398  * and linked to ext2 inode the first time the open file
399  * needs a new block. So, before every ext2_new_block(s) call, for
400  * regular files, we should check whether the reservation window
401  * structure exists or not. In the latter case, this function is called.
402  * Fail to do so will result in block reservation being turned off for that
403  * open file.
404  *
405  * This function is called from ext2_get_blocks_handle(), also called
406  * when setting the reservation window size through ioctl before the file
407  * is open for write (needs block allocation).
408  *
409  * Needs truncate_mutex protection prior to calling this function.
410  */
411 void ext2_init_block_alloc_info(struct inode *inode)
412 {
413         struct ext2_inode_info *ei = EXT2_I(inode);
414         struct ext2_block_alloc_info *block_i;
415         struct super_block *sb = inode->i_sb;
416
417         block_i = kmalloc(sizeof(*block_i), GFP_NOFS);
418         if (block_i) {
419                 struct ext2_reserve_window_node *rsv = &block_i->rsv_window_node;
420
421                 rsv->rsv_start = EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED;
422                 rsv->rsv_end = EXT2_RESERVE_WINDOW_NOT_ALLOCATED;
423
424                 /*
425                  * if filesystem is mounted with NORESERVATION, the goal
426                  * reservation window size is set to zero to indicate
427                  * block reservation is off
428                  */
429                 if (!test_opt(sb, RESERVATION))
430                         rsv->rsv_goal_size = 0;
431                 else
432                         rsv->rsv_goal_size = EXT2_DEFAULT_RESERVE_BLOCKS;
433                 rsv->rsv_alloc_hit = 0;
434                 block_i->last_alloc_logical_block = 0;
435                 block_i->last_alloc_physical_block = 0;
436         }
437         ei->i_block_alloc_info = block_i;
438 }
439
440 /**
441  * ext2_discard_reservation()
442  * @inode:              inode
443  *
444  * Discard(free) block reservation window on last file close, or truncate
445  * or at last iput().
446  *
447  * It is being called in three cases:
448  *      ext2_release_file(): last writer closes the file
449  *      ext2_clear_inode(): last iput(), when nobody links to this file.
450  *      ext2_truncate(): when the block indirect map is about to change.
451  */
452 void ext2_discard_reservation(struct inode *inode)
453 {
454         struct ext2_inode_info *ei = EXT2_I(inode);
455         struct ext2_block_alloc_info *block_i = ei->i_block_alloc_info;
456         struct ext2_reserve_window_node *rsv;
457         spinlock_t *rsv_lock = &EXT2_SB(inode->i_sb)->s_rsv_window_lock;
458
459         if (!block_i)
460                 return;
461
462         rsv = &block_i->rsv_window_node;
463         if (!rsv_is_empty(&rsv->rsv_window)) {
464                 spin_lock(rsv_lock);
465                 if (!rsv_is_empty(&rsv->rsv_window))
466                         rsv_window_remove(inode->i_sb, rsv);
467                 spin_unlock(rsv_lock);
468         }
469 }
470
471 /**
472  * ext2_free_blocks() -- Free given blocks and update quota and i_blocks
473  * @inode:              inode
474  * @block:              start physical block to free
475  * @count:              number of blocks to free
476  */
477 void ext2_free_blocks (struct inode * inode, unsigned long block,
478                        unsigned long count)
479 {
480         struct buffer_head *bitmap_bh = NULL;
481         struct buffer_head * bh2;
482         unsigned long block_group;
483         unsigned long bit;
484         unsigned long i;
485         unsigned long overflow;
486         struct super_block * sb = inode->i_sb;
487         struct ext2_sb_info * sbi = EXT2_SB(sb);
488         struct ext2_group_desc * desc;
489         struct ext2_super_block * es = sbi->s_es;
490         unsigned freed = 0, group_freed;
491
492         if (!ext2_data_block_valid(sbi, block, count)) {
493                 ext2_error (sb, "ext2_free_blocks",
494                             "Freeing blocks not in datazone - "
495                             "block = %lu, count = %lu", block, count);
496                 goto error_return;
497         }
498
499         ext2_debug ("freeing block(s) %lu-%lu\n", block, block + count - 1);
500
501 do_more:
502         overflow = 0;
503         block_group = (block - le32_to_cpu(es->s_first_data_block)) /
504                       EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
505         bit = (block - le32_to_cpu(es->s_first_data_block)) %
506                       EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
507         /*
508          * Check to see if we are freeing blocks across a group
509          * boundary.
510          */
511         if (bit + count > EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb)) {
512                 overflow = bit + count - EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
513                 count -= overflow;
514         }
515         brelse(bitmap_bh);
516         bitmap_bh = read_block_bitmap(sb, block_group);
517         if (!bitmap_bh)
518                 goto error_return;
519
520         desc = ext2_get_group_desc (sb, block_group, &bh2);
521         if (!desc)
522                 goto error_return;
523
524         if (in_range (le32_to_cpu(desc->bg_block_bitmap), block, count) ||
525             in_range (le32_to_cpu(desc->bg_inode_bitmap), block, count) ||
526             in_range (block, le32_to_cpu(desc->bg_inode_table),
527                       sbi->s_itb_per_group) ||
528             in_range (block + count - 1, le32_to_cpu(desc->bg_inode_table),
529                       sbi->s_itb_per_group)) {
530                 ext2_error (sb, "ext2_free_blocks",
531                             "Freeing blocks in system zones - "
532                             "Block = %lu, count = %lu",
533                             block, count);
534                 goto error_return;
535         }
536
537         for (i = 0, group_freed = 0; i < count; i++) {
538                 if (!ext2_clear_bit_atomic(sb_bgl_lock(sbi, block_group),
539                                                 bit + i, bitmap_bh->b_data)) {
540                         ext2_error(sb, __func__,
541                                 "bit already cleared for block %lu", block + i);
542                 } else {
543                         group_freed++;
544                 }
545         }
546
547         mark_buffer_dirty(bitmap_bh);
548         if (sb->s_flags & SB_SYNCHRONOUS)
549                 sync_dirty_buffer(bitmap_bh);
550
551         group_adjust_blocks(sb, block_group, desc, bh2, group_freed);
552         freed += group_freed;
553
554         if (overflow) {
555                 block += count;
556                 count = overflow;
557                 goto do_more;
558         }
559 error_return:
560         brelse(bitmap_bh);
561         if (freed) {
562                 percpu_counter_add(&sbi->s_freeblocks_counter, freed);
563                 dquot_free_block_nodirty(inode, freed);
564                 mark_inode_dirty(inode);
565         }
566 }
567
568 /**
569  * bitmap_search_next_usable_block()
570  * @start:              the starting block (group relative) of the search
571  * @bh:                 bufferhead contains the block group bitmap
572  * @maxblocks:          the ending block (group relative) of the reservation
573  *
574  * The bitmap search --- search forward through the actual bitmap on disk until
575  * we find a bit free.
576  */
577 static ext2_grpblk_t
578 bitmap_search_next_usable_block(ext2_grpblk_t start, struct buffer_head *bh,
579                                         ext2_grpblk_t maxblocks)
580 {
581         ext2_grpblk_t next;
582
583         next = ext2_find_next_zero_bit(bh->b_data, maxblocks, start);
584         if (next >= maxblocks)
585                 return -1;
586         return next;
587 }
588
589 /**
590  * find_next_usable_block()
591  * @start:              the starting block (group relative) to find next
592  *                      allocatable block in bitmap.
593  * @bh:                 bufferhead contains the block group bitmap
594  * @maxblocks:          the ending block (group relative) for the search
595  *
596  * Find an allocatable block in a bitmap.  We perform the "most
597  * appropriate allocation" algorithm of looking for a free block near
598  * the initial goal; then for a free byte somewhere in the bitmap;
599  * then for any free bit in the bitmap.
600  */
601 static ext2_grpblk_t
602 find_next_usable_block(int start, struct buffer_head *bh, int maxblocks)
603 {
604         ext2_grpblk_t here, next;
605         char *p, *r;
606
607         if (start > 0) {
608                 /*
609                  * The goal was occupied; search forward for a free 
610                  * block within the next XX blocks.
611                  *
612                  * end_goal is more or less random, but it has to be
613                  * less than EXT2_BLOCKS_PER_GROUP. Aligning up to the
614                  * next 64-bit boundary is simple..
615                  */
616                 ext2_grpblk_t end_goal = (start + 63) & ~63;
617                 if (end_goal > maxblocks)
618                         end_goal = maxblocks;
619                 here = ext2_find_next_zero_bit(bh->b_data, end_goal, start);
620                 if (here < end_goal)
621                         return here;
622                 ext2_debug("Bit not found near goal\n");
623         }
624
625         here = start;
626         if (here < 0)
627                 here = 0;
628
629         p = ((char *)bh->b_data) + (here >> 3);
630         r = memscan(p, 0, ((maxblocks + 7) >> 3) - (here >> 3));
631         next = (r - ((char *)bh->b_data)) << 3;
632
633         if (next < maxblocks && next >= here)
634                 return next;
635
636         here = bitmap_search_next_usable_block(here, bh, maxblocks);
637         return here;
638 }
639
640 /**
641  * ext2_try_to_allocate()
642  * @sb:                 superblock
643  * @group:              given allocation block group
644  * @bitmap_bh:          bufferhead holds the block bitmap
645  * @grp_goal:           given target block within the group
646  * @count:              target number of blocks to allocate
647  * @my_rsv:             reservation window
648  *
649  * Attempt to allocate blocks within a give range. Set the range of allocation
650  * first, then find the first free bit(s) from the bitmap (within the range),
651  * and at last, allocate the blocks by claiming the found free bit as allocated.
652  *
653  * To set the range of this allocation:
654  *      if there is a reservation window, only try to allocate block(s)
655  *      from the file's own reservation window;
656  *      Otherwise, the allocation range starts from the give goal block,
657  *      ends at the block group's last block.
658  *
659  * If we failed to allocate the desired block then we may end up crossing to a
660  * new bitmap.
661  */
662 static int
663 ext2_try_to_allocate(struct super_block *sb, int group,
664                         struct buffer_head *bitmap_bh, ext2_grpblk_t grp_goal,
665                         unsigned long *count,
666                         struct ext2_reserve_window *my_rsv)
667 {
668         ext2_fsblk_t group_first_block = ext2_group_first_block_no(sb, group);
669         ext2_fsblk_t group_last_block = ext2_group_last_block_no(sb, group);
670         ext2_grpblk_t start, end;
671         unsigned long num = 0;
672
673         start = 0;
674         end = group_last_block - group_first_block + 1;
675         /* we do allocation within the reservation window if we have a window */
676         if (my_rsv) {
677                 if (my_rsv->_rsv_start >= group_first_block)
678                         start = my_rsv->_rsv_start - group_first_block;
679                 if (my_rsv->_rsv_end < group_last_block)
680                         end = my_rsv->_rsv_end - group_first_block + 1;
681                 if (grp_goal < start || grp_goal >= end)
682                         grp_goal = -1;
683         }
684         BUG_ON(start > EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb));
685
686         if (grp_goal < 0) {
687                 grp_goal = find_next_usable_block(start, bitmap_bh, end);
688                 if (grp_goal < 0)
689                         goto fail_access;
690                 if (!my_rsv) {
691                         int i;
692
693                         for (i = 0; i < 7 && grp_goal > start &&
694                                         !ext2_test_bit(grp_goal - 1,
695                                                         bitmap_bh->b_data);
696                                         i++, grp_goal--)
697                                 ;
698                 }
699         }
700
701         for (; num < *count && grp_goal < end; grp_goal++) {
702                 if (ext2_set_bit_atomic(sb_bgl_lock(EXT2_SB(sb), group),
703                                         grp_goal, bitmap_bh->b_data)) {
704                         if (num == 0)
705                                 continue;
706                         break;
707                 }
708                 num++;
709         }
710
711         if (num == 0)
712                 goto fail_access;
713
714         *count = num;
715         return grp_goal - num;
716 fail_access:
717         return -1;
718 }
719
720 /**
721  *      find_next_reservable_window():
722  *              find a reservable space within the given range.
723  *              It does not allocate the reservation window for now:
724  *              alloc_new_reservation() will do the work later.
725  *
726  *      @search_head: the head of the searching list;
727  *              This is not necessarily the list head of the whole filesystem
728  *
729  *              We have both head and start_block to assist the search
730  *              for the reservable space. The list starts from head,
731  *              but we will shift to the place where start_block is,
732  *              then start from there, when looking for a reservable space.
733  *
734  *      @sb: the super block.
735  *
736  *      @start_block: the first block we consider to start the real search from
737  *
738  *      @last_block:
739  *              the maximum block number that our goal reservable space
740  *              could start from. This is normally the last block in this
741  *              group. The search will end when we found the start of next
742  *              possible reservable space is out of this boundary.
743  *              This could handle the cross boundary reservation window
744  *              request.
745  *
746  *      basically we search from the given range, rather than the whole
747  *      reservation double linked list, (start_block, last_block)
748  *      to find a free region that is of my size and has not
749  *      been reserved.
750  *
751  */
752 static int find_next_reservable_window(
753                                 struct ext2_reserve_window_node *search_head,
754                                 struct ext2_reserve_window_node *my_rsv,
755                                 struct super_block * sb,
756                                 ext2_fsblk_t start_block,
757                                 ext2_fsblk_t last_block)
758 {
759         struct rb_node *next;
760         struct ext2_reserve_window_node *rsv, *prev;
761         ext2_fsblk_t cur;
762         int size = my_rsv->rsv_goal_size;
763
764         /* TODO: make the start of the reservation window byte-aligned */
765         /* cur = *start_block & ~7;*/
766         cur = start_block;
767         rsv = search_head;
768         if (!rsv)
769                 return -1;
770
771         while (1) {
772                 if (cur <= rsv->rsv_end)
773                         cur = rsv->rsv_end + 1;
774
775                 /* TODO?
776                  * in the case we could not find a reservable space
777                  * that is what is expected, during the re-search, we could
778                  * remember what's the largest reservable space we could have
779                  * and return that one.
780                  *
781                  * For now it will fail if we could not find the reservable
782                  * space with expected-size (or more)...
783                  */
784                 if (cur > last_block)
785                         return -1;              /* fail */
786
787                 prev = rsv;
788                 next = rb_next(&rsv->rsv_node);
789                 rsv = rb_entry(next,struct ext2_reserve_window_node,rsv_node);
790
791                 /*
792                  * Reached the last reservation, we can just append to the
793                  * previous one.
794                  */
795                 if (!next)
796                         break;
797
798                 if (cur + size <= rsv->rsv_start) {
799                         /*
800                          * Found a reserveable space big enough.  We could
801                          * have a reservation across the group boundary here
802                          */
803                         break;
804                 }
805         }
806         /*
807          * we come here either :
808          * when we reach the end of the whole list,
809          * and there is empty reservable space after last entry in the list.
810          * append it to the end of the list.
811          *
812          * or we found one reservable space in the middle of the list,
813          * return the reservation window that we could append to.
814          * succeed.
815          */
816
817         if ((prev != my_rsv) && (!rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window)))
818                 rsv_window_remove(sb, my_rsv);
819
820         /*
821          * Let's book the whole available window for now.  We will check the
822          * disk bitmap later and then, if there are free blocks then we adjust
823          * the window size if it's larger than requested.
824          * Otherwise, we will remove this node from the tree next time
825          * call find_next_reservable_window.
826          */
827         my_rsv->rsv_start = cur;
828         my_rsv->rsv_end = cur + size - 1;
829         my_rsv->rsv_alloc_hit = 0;
830
831         if (prev != my_rsv)
832                 ext2_rsv_window_add(sb, my_rsv);
833
834         return 0;
835 }
836
837 /**
838  *      alloc_new_reservation()--allocate a new reservation window
839  *
840  *              To make a new reservation, we search part of the filesystem
841  *              reservation list (the list that inside the group). We try to
842  *              allocate a new reservation window near the allocation goal,
843  *              or the beginning of the group, if there is no goal.
844  *
845  *              We first find a reservable space after the goal, then from
846  *              there, we check the bitmap for the first free block after
847  *              it. If there is no free block until the end of group, then the
848  *              whole group is full, we failed. Otherwise, check if the free
849  *              block is inside the expected reservable space, if so, we
850  *              succeed.
851  *              If the first free block is outside the reservable space, then
852  *              start from the first free block, we search for next available
853  *              space, and go on.
854  *
855  *      on succeed, a new reservation will be found and inserted into the list
856  *      It contains at least one free block, and it does not overlap with other
857  *      reservation windows.
858  *
859  *      failed: we failed to find a reservation window in this group
860  *
861  *      @my_rsv: the reservation
862  *
863  *      @grp_goal: The goal (group-relative).  It is where the search for a
864  *              free reservable space should start from.
865  *              if we have a goal(goal >0 ), then start from there,
866  *              no goal(goal = -1), we start from the first block
867  *              of the group.
868  *
869  *      @sb: the super block
870  *      @group: the group we are trying to allocate in
871  *      @bitmap_bh: the block group block bitmap
872  *
873  */
874 static int alloc_new_reservation(struct ext2_reserve_window_node *my_rsv,
875                 ext2_grpblk_t grp_goal, struct super_block *sb,
876                 unsigned int group, struct buffer_head *bitmap_bh)
877 {
878         struct ext2_reserve_window_node *search_head;
879         ext2_fsblk_t group_first_block, group_end_block, start_block;
880         ext2_grpblk_t first_free_block;
881         struct rb_root *fs_rsv_root = &EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_root;
882         unsigned long size;
883         int ret;
884         spinlock_t *rsv_lock = &EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_lock;
885
886         group_first_block = ext2_group_first_block_no(sb, group);
887         group_end_block = ext2_group_last_block_no(sb, group);
888
889         if (grp_goal < 0)
890                 start_block = group_first_block;
891         else
892                 start_block = grp_goal + group_first_block;
893
894         size = my_rsv->rsv_goal_size;
895
896         if (!rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window)) {
897                 /*
898                  * if the old reservation is cross group boundary
899                  * and if the goal is inside the old reservation window,
900                  * we will come here when we just failed to allocate from
901                  * the first part of the window. We still have another part
902                  * that belongs to the next group. In this case, there is no
903                  * point to discard our window and try to allocate a new one
904                  * in this group(which will fail). we should
905                  * keep the reservation window, just simply move on.
906                  *
907                  * Maybe we could shift the start block of the reservation
908                  * window to the first block of next group.
909                  */
910
911                 if ((my_rsv->rsv_start <= group_end_block) &&
912                                 (my_rsv->rsv_end > group_end_block) &&
913                                 (start_block >= my_rsv->rsv_start))
914                         return -1;
915
916                 if ((my_rsv->rsv_alloc_hit >
917                      (my_rsv->rsv_end - my_rsv->rsv_start + 1) / 2)) {
918                         /*
919                          * if the previously allocation hit ratio is
920                          * greater than 1/2, then we double the size of
921                          * the reservation window the next time,
922                          * otherwise we keep the same size window
923                          */
924                         size = size * 2;
925                         if (size > EXT2_MAX_RESERVE_BLOCKS)
926                                 size = EXT2_MAX_RESERVE_BLOCKS;
927                         my_rsv->rsv_goal_size= size;
928                 }
929         }
930
931         spin_lock(rsv_lock);
932         /*
933          * shift the search start to the window near the goal block
934          */
935         search_head = search_reserve_window(fs_rsv_root, start_block);
936
937         /*
938          * find_next_reservable_window() simply finds a reservable window
939          * inside the given range(start_block, group_end_block).
940          *
941          * To make sure the reservation window has a free bit inside it, we
942          * need to check the bitmap after we found a reservable window.
943          */
944 retry:
945         ret = find_next_reservable_window(search_head, my_rsv, sb,
946                                                 start_block, group_end_block);
947
948         if (ret == -1) {
949                 if (!rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window))
950                         rsv_window_remove(sb, my_rsv);
951                 spin_unlock(rsv_lock);
952                 return -1;
953         }
954
955         /*
956          * On success, find_next_reservable_window() returns the
957          * reservation window where there is a reservable space after it.
958          * Before we reserve this reservable space, we need
959          * to make sure there is at least a free block inside this region.
960          *
961          * Search the first free bit on the block bitmap.  Search starts from
962          * the start block of the reservable space we just found.
963          */
964         spin_unlock(rsv_lock);
965         first_free_block = bitmap_search_next_usable_block(
966                         my_rsv->rsv_start - group_first_block,
967                         bitmap_bh, group_end_block - group_first_block + 1);
968
969         if (first_free_block < 0) {
970                 /*
971                  * no free block left on the bitmap, no point
972                  * to reserve the space. return failed.
973                  */
974                 spin_lock(rsv_lock);
975                 if (!rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window))
976                         rsv_window_remove(sb, my_rsv);
977                 spin_unlock(rsv_lock);
978                 return -1;              /* failed */
979         }
980
981         start_block = first_free_block + group_first_block;
982         /*
983          * check if the first free block is within the
984          * free space we just reserved
985          */
986         if (start_block >= my_rsv->rsv_start && start_block <= my_rsv->rsv_end)
987                 return 0;               /* success */
988         /*
989          * if the first free bit we found is out of the reservable space
990          * continue search for next reservable space,
991          * start from where the free block is,
992          * we also shift the list head to where we stopped last time
993          */
994         search_head = my_rsv;
995         spin_lock(rsv_lock);
996         goto retry;
997 }
998
999 /**
1000  * try_to_extend_reservation()
1001  * @my_rsv:             given reservation window
1002  * @sb:                 super block
1003  * @size:               the delta to extend
1004  *
1005  * Attempt to expand the reservation window large enough to have
1006  * required number of free blocks
1007  *
1008  * Since ext2_try_to_allocate() will always allocate blocks within
1009  * the reservation window range, if the window size is too small,
1010  * multiple blocks allocation has to stop at the end of the reservation
1011  * window. To make this more efficient, given the total number of
1012  * blocks needed and the current size of the window, we try to
1013  * expand the reservation window size if necessary on a best-effort
1014  * basis before ext2_new_blocks() tries to allocate blocks.
1015  */
1016 static void try_to_extend_reservation(struct ext2_reserve_window_node *my_rsv,
1017                         struct super_block *sb, int size)
1018 {
1019         struct ext2_reserve_window_node *next_rsv;
1020         struct rb_node *next;
1021         spinlock_t *rsv_lock = &EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_lock;
1022
1023         if (!spin_trylock(rsv_lock))
1024                 return;
1025
1026         next = rb_next(&my_rsv->rsv_node);
1027
1028         if (!next)
1029                 my_rsv->rsv_end += size;
1030         else {
1031                 next_rsv = rb_entry(next, struct ext2_reserve_window_node, rsv_node);
1032
1033                 if ((next_rsv->rsv_start - my_rsv->rsv_end - 1) >= size)
1034                         my_rsv->rsv_end += size;
1035                 else
1036                         my_rsv->rsv_end = next_rsv->rsv_start - 1;
1037         }
1038         spin_unlock(rsv_lock);
1039 }
1040
1041 /**
1042  * ext2_try_to_allocate_with_rsv()
1043  * @sb:                 superblock
1044  * @group:              given allocation block group
1045  * @bitmap_bh:          bufferhead holds the block bitmap
1046  * @grp_goal:           given target block within the group
1047  * @count:              target number of blocks to allocate
1048  * @my_rsv:             reservation window
1049  *
1050  * This is the main function used to allocate a new block and its reservation
1051  * window.
1052  *
1053  * Each time when a new block allocation is need, first try to allocate from
1054  * its own reservation.  If it does not have a reservation window, instead of
1055  * looking for a free bit on bitmap first, then look up the reservation list to
1056  * see if it is inside somebody else's reservation window, we try to allocate a
1057  * reservation window for it starting from the goal first. Then do the block
1058  * allocation within the reservation window.
1059  *
1060  * This will avoid keeping on searching the reservation list again and
1061  * again when somebody is looking for a free block (without
1062  * reservation), and there are lots of free blocks, but they are all
1063  * being reserved.
1064  *
1065  * We use a red-black tree for the per-filesystem reservation list.
1066  */
1067 static ext2_grpblk_t
1068 ext2_try_to_allocate_with_rsv(struct super_block *sb, unsigned int group,
1069                         struct buffer_head *bitmap_bh, ext2_grpblk_t grp_goal,
1070                         struct ext2_reserve_window_node * my_rsv,
1071                         unsigned long *count)
1072 {
1073         ext2_fsblk_t group_first_block, group_last_block;
1074         ext2_grpblk_t ret = 0;
1075         unsigned long num = *count;
1076
1077         /*
1078          * we don't deal with reservation when
1079          * filesystem is mounted without reservation
1080          * or the file is not a regular file
1081          * or last attempt to allocate a block with reservation turned on failed
1082          */
1083         if (my_rsv == NULL) {
1084                 return ext2_try_to_allocate(sb, group, bitmap_bh,
1085                                                 grp_goal, count, NULL);
1086         }
1087         /*
1088          * grp_goal is a group relative block number (if there is a goal)
1089          * 0 <= grp_goal < EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb)
1090          * first block is a filesystem wide block number
1091          * first block is the block number of the first block in this group
1092          */
1093         group_first_block = ext2_group_first_block_no(sb, group);
1094         group_last_block = ext2_group_last_block_no(sb, group);
1095
1096         /*
1097          * Basically we will allocate a new block from inode's reservation
1098          * window.
1099          *
1100          * We need to allocate a new reservation window, if:
1101          * a) inode does not have a reservation window; or
1102          * b) last attempt to allocate a block from existing reservation
1103          *    failed; or
1104          * c) we come here with a goal and with a reservation window
1105          *
1106          * We do not need to allocate a new reservation window if we come here
1107          * at the beginning with a goal and the goal is inside the window, or
1108          * we don't have a goal but already have a reservation window.
1109          * then we could go to allocate from the reservation window directly.
1110          */
1111         while (1) {
1112                 if (rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window) || (ret < 0) ||
1113                         !goal_in_my_reservation(&my_rsv->rsv_window,
1114                                                 grp_goal, group, sb)) {
1115                         if (my_rsv->rsv_goal_size < *count)
1116                                 my_rsv->rsv_goal_size = *count;
1117                         ret = alloc_new_reservation(my_rsv, grp_goal, sb,
1118                                                         group, bitmap_bh);
1119                         if (ret < 0)
1120                                 break;                  /* failed */
1121
1122                         if (!goal_in_my_reservation(&my_rsv->rsv_window,
1123                                                         grp_goal, group, sb))
1124                                 grp_goal = -1;
1125                 } else if (grp_goal >= 0) {
1126                         int curr = my_rsv->rsv_end -
1127                                         (grp_goal + group_first_block) + 1;
1128
1129                         if (curr < *count)
1130                                 try_to_extend_reservation(my_rsv, sb,
1131                                                         *count - curr);
1132                 }
1133
1134                 if ((my_rsv->rsv_start > group_last_block) ||
1135                                 (my_rsv->rsv_end < group_first_block)) {
1136                         rsv_window_dump(&EXT2_SB(sb)->s_rsv_window_root, 1);
1137                         BUG();
1138                 }
1139                 ret = ext2_try_to_allocate(sb, group, bitmap_bh, grp_goal,
1140                                            &num, &my_rsv->rsv_window);
1141                 if (ret >= 0) {
1142                         my_rsv->rsv_alloc_hit += num;
1143                         *count = num;
1144                         break;                          /* succeed */
1145                 }
1146                 num = *count;
1147         }
1148         return ret;
1149 }
1150
1151 /**
1152  * ext2_has_free_blocks()
1153  * @sbi:                in-core super block structure.
1154  *
1155  * Check if filesystem has at least 1 free block available for allocation.
1156  */
1157 static int ext2_has_free_blocks(struct ext2_sb_info *sbi)
1158 {
1159         ext2_fsblk_t free_blocks, root_blocks;
1160
1161         free_blocks = percpu_counter_read_positive(&sbi->s_freeblocks_counter);
1162         root_blocks = le32_to_cpu(sbi->s_es->s_r_blocks_count);
1163         if (free_blocks < root_blocks + 1 && !capable(CAP_SYS_RESOURCE) &&
1164                 !uid_eq(sbi->s_resuid, current_fsuid()) &&
1165                 (gid_eq(sbi->s_resgid, GLOBAL_ROOT_GID) ||
1166                  !in_group_p (sbi->s_resgid))) {
1167                 return 0;
1168         }
1169         return 1;
1170 }
1171
1172 /*
1173  * Returns 1 if the passed-in block region is valid; 0 if some part overlaps
1174  * with filesystem metadata blocks.
1175  */
1176 int ext2_data_block_valid(struct ext2_sb_info *sbi, ext2_fsblk_t start_blk,
1177                           unsigned int count)
1178 {
1179         if ((start_blk <= le32_to_cpu(sbi->s_es->s_first_data_block)) ||
1180             (start_blk + count - 1 < start_blk) ||
1181             (start_blk + count - 1 >= le32_to_cpu(sbi->s_es->s_blocks_count)))
1182                 return 0;
1183
1184         /* Ensure we do not step over superblock */
1185         if ((start_blk <= sbi->s_sb_block) &&
1186             (start_blk + count - 1 >= sbi->s_sb_block))
1187                 return 0;
1188
1189         return 1;
1190 }
1191
1192 /*
1193  * ext2_new_blocks() -- core block(s) allocation function
1194  * @inode:              file inode
1195  * @goal:               given target block(filesystem wide)
1196  * @count:              target number of blocks to allocate
1197  * @errp:               error code
1198  *
1199  * ext2_new_blocks uses a goal block to assist allocation.  If the goal is
1200  * free, or there is a free block within 32 blocks of the goal, that block
1201  * is allocated.  Otherwise a forward search is made for a free block; within 
1202  * each block group the search first looks for an entire free byte in the block
1203  * bitmap, and then for any free bit if that fails.
1204  * This function also updates quota and i_blocks field.
1205  */
1206 ext2_fsblk_t ext2_new_blocks(struct inode *inode, ext2_fsblk_t goal,
1207                     unsigned long *count, int *errp)
1208 {
1209         struct buffer_head *bitmap_bh = NULL;
1210         struct buffer_head *gdp_bh;
1211         int group_no;
1212         int goal_group;
1213         ext2_grpblk_t grp_target_blk;   /* blockgroup relative goal block */
1214         ext2_grpblk_t grp_alloc_blk;    /* blockgroup-relative allocated block*/
1215         ext2_fsblk_t ret_block;         /* filesyetem-wide allocated block */
1216         int bgi;                        /* blockgroup iteration index */
1217         int performed_allocation = 0;
1218         ext2_grpblk_t free_blocks;      /* number of free blocks in a group */
1219         struct super_block *sb;
1220         struct ext2_group_desc *gdp;
1221         struct ext2_super_block *es;
1222         struct ext2_sb_info *sbi;
1223         struct ext2_reserve_window_node *my_rsv = NULL;
1224         struct ext2_block_alloc_info *block_i;
1225         unsigned short windowsz = 0;
1226         unsigned long ngroups;
1227         unsigned long num = *count;
1228         int ret;
1229
1230         *errp = -ENOSPC;
1231         sb = inode->i_sb;
1232
1233         /*
1234          * Check quota for allocation of this block.
1235          */
1236         ret = dquot_alloc_block(inode, num);
1237         if (ret) {
1238                 *errp = ret;
1239                 return 0;
1240         }
1241
1242         sbi = EXT2_SB(sb);
1243         es = EXT2_SB(sb)->s_es;
1244         ext2_debug("goal=%lu.\n", goal);
1245         /*
1246          * Allocate a block from reservation only when
1247          * filesystem is mounted with reservation(default,-o reservation), and
1248          * it's a regular file, and
1249          * the desired window size is greater than 0 (One could use ioctl
1250          * command EXT2_IOC_SETRSVSZ to set the window size to 0 to turn off
1251          * reservation on that particular file)
1252          */
1253         block_i = EXT2_I(inode)->i_block_alloc_info;
1254         if (block_i) {
1255                 windowsz = block_i->rsv_window_node.rsv_goal_size;
1256                 if (windowsz > 0)
1257                         my_rsv = &block_i->rsv_window_node;
1258         }
1259
1260         if (!ext2_has_free_blocks(sbi)) {
1261                 *errp = -ENOSPC;
1262                 goto out;
1263         }
1264
1265         /*
1266          * First, test whether the goal block is free.
1267          */
1268         if (goal < le32_to_cpu(es->s_first_data_block) ||
1269             goal >= le32_to_cpu(es->s_blocks_count))
1270                 goal = le32_to_cpu(es->s_first_data_block);
1271         group_no = (goal - le32_to_cpu(es->s_first_data_block)) /
1272                         EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb);
1273         goal_group = group_no;
1274 retry_alloc:
1275         gdp = ext2_get_group_desc(sb, group_no, &gdp_bh);
1276         if (!gdp)
1277                 goto io_error;
1278
1279         free_blocks = le16_to_cpu(gdp->bg_free_blocks_count);
1280         /*
1281          * if there is not enough free blocks to make a new resevation
1282          * turn off reservation for this allocation
1283          */
1284         if (my_rsv && (free_blocks < windowsz)
1285                 && (free_blocks > 0)
1286                 && (rsv_is_empty(&my_rsv->rsv_window)))
1287                 my_rsv = NULL;
1288
1289         if (free_blocks > 0) {
1290                 grp_target_blk = ((goal - le32_to_cpu(es->s_first_data_block)) %
1291                                 EXT2_BLOCKS_PER_GROUP(sb));
1292                 /*
1293                  * In case we retry allocation (due to fs reservation not
1294                  * working out or fs corruption), the bitmap_bh is non-null
1295                  * pointer and we have to release it before calling
1296                  * read_block_bitmap().
1297                  */
1298                 brelse(bitmap_bh);
1299                 bitmap_bh = read_block_bitmap(sb, group_no);
1300                 if (!bitmap_bh)
1301                         goto io_error;
1302                 grp_alloc_blk = ext2_try_to_allocate_with_rsv(sb, group_no,
1303                                         bitmap_bh, grp_target_blk,
1304                                         my_rsv, &num);
1305                 if (grp_alloc_blk >= 0)
1306                         goto allocated;
1307         }
1308
1309         ngroups = EXT2_SB(sb)->s_groups_count;
1310         smp_rmb();
1311
1312         /*
1313          * Now search the rest of the groups.  We assume that
1314          * group_no and gdp correctly point to the last group visited.
1315          */
1316         for (bgi = 0; bgi < ngroups; bgi++) {
1317                 group_no++;
1318                 if (group_no >= ngroups)
1319                         group_no = 0;
1320                 gdp = ext2_get_group_desc(sb, group_no, &gdp_bh);
1321                 if (!gdp)
1322                         goto io_error;
1323
1324                 free_blocks = le16_to_cpu(gdp->bg_free_blocks_count);
1325                 /*
1326                  * skip this group (and avoid loading bitmap) if there
1327                  * are no free blocks
1328                  */
1329                 if (!free_blocks)
1330                         continue;
1331                 /*
1332                  * skip this group if the number of
1333                  * free blocks is less than half of the reservation
1334                  * window size.
1335                  */
1336                 if (my_rsv && (free_blocks <= (windowsz/2)))
1337                         continue;
1338
1339                 brelse(bitmap_bh);
1340                 bitmap_bh = read_block_bitmap(sb, group_no);
1341                 if (!bitmap_bh)
1342                         goto io_error;
1343                 /*
1344                  * try to allocate block(s) from this group, without a goal(-1).
1345                  */
1346                 grp_alloc_blk = ext2_try_to_allocate_with_rsv(sb, group_no,
1347                                         bitmap_bh, -1, my_rsv, &num);
1348                 if (grp_alloc_blk >= 0)
1349                         goto allocated;
1350         }
1351         /*
1352          * We may end up a bogus earlier ENOSPC error due to
1353          * filesystem is "full" of reservations, but
1354          * there maybe indeed free blocks available on disk
1355          * In this case, we just forget about the reservations
1356          * just do block allocation as without reservations.
1357          */
1358         if (my_rsv) {
1359                 my_rsv = NULL;
1360                 windowsz = 0;
1361                 group_no = goal_group;
1362                 goto retry_alloc;
1363         }
1364         /* No space left on the device */
1365         *errp = -ENOSPC;
1366         goto out;
1367
1368 allocated:
1369
1370         ext2_debug("using block group %d(%d)\n",
1371                         group_no, gdp->bg_free_blocks_count);
1372
1373         ret_block = grp_alloc_blk + ext2_group_first_block_no(sb, group_no);
1374
1375         if (in_range(le32_to_cpu(gdp->bg_block_bitmap), ret_block, num) ||
1376             in_range(le32_to_cpu(gdp->bg_inode_bitmap), ret_block, num) ||
1377             in_range(ret_block, le32_to_cpu(gdp->bg_inode_table),
1378                       EXT2_SB(sb)->s_itb_per_group) ||
1379             in_range(ret_block + num - 1, le32_to_cpu(gdp->bg_inode_table),
1380                       EXT2_SB(sb)->s_itb_per_group)) {
1381                 ext2_error(sb, "ext2_new_blocks",
1382                             "Allocating block in system zone - "
1383                             "blocks from "E2FSBLK", length %lu",
1384                             ret_block, num);
1385                 /*
1386                  * ext2_try_to_allocate marked the blocks we allocated as in
1387                  * use.  So we may want to selectively mark some of the blocks
1388                  * as free
1389                  */
1390                 num = *count;
1391                 goto retry_alloc;
1392         }
1393
1394         performed_allocation = 1;
1395
1396         if (ret_block + num - 1 >= le32_to_cpu(es->s_blocks_count)) {
1397                 ext2_error(sb, "ext2_new_blocks",
1398                             "block("E2FSBLK") >= blocks count(%d) - "
1399                             "block_group = %d, es == %p ", ret_block,
1400                         le32_to_cpu(es->s_blocks_count), group_no, es);
1401                 goto out;
1402         }
1403
1404         group_adjust_blocks(sb, group_no, gdp, gdp_bh, -num);
1405         percpu_counter_sub(&sbi->s_freeblocks_counter, num);
1406
1407         mark_buffer_dirty(bitmap_bh);
1408         if (sb->s_flags & SB_SYNCHRONOUS)
1409                 sync_dirty_buffer(bitmap_bh);
1410
1411         *errp = 0;
1412         brelse(bitmap_bh);
1413         if (num < *count) {
1414                 dquot_free_block_nodirty(inode, *count-num);
1415                 mark_inode_dirty(inode);
1416                 *count = num;
1417         }
1418         return ret_block;
1419
1420 io_error:
1421         *errp = -EIO;
1422 out:
1423         /*
1424          * Undo the block allocation
1425          */
1426         if (!performed_allocation) {
1427                 dquot_free_block_nodirty(inode, *count);
1428                 mark_inode_dirty(inode);
1429         }
1430         brelse(bitmap_bh);
1431         return 0;
1432 }
1433
1434 ext2_fsblk_t ext2_new_block(struct inode *inode, unsigned long goal, int *errp)
1435 {
1436         unsigned long count = 1;
1437
1438         return ext2_new_blocks(inode, goal, &count, errp);
1439 }
1440
1441 #ifdef EXT2FS_DEBUG
1442
1443 unsigned long ext2_count_free(struct buffer_head *map, unsigned int numchars)
1444 {
1445         return numchars * BITS_PER_BYTE - memweight(map->b_data, numchars);
1446 }
1447
1448 #endif  /*  EXT2FS_DEBUG  */
1449
1450 unsigned long ext2_count_free_blocks (struct super_block * sb)
1451 {
1452         struct ext2_group_desc * desc;
1453         unsigned long desc_count = 0;
1454         int i;
1455 #ifdef EXT2FS_DEBUG
1456         unsigned long bitmap_count, x;
1457         struct ext2_super_block *es;
1458
1459         es = EXT2_SB(sb)->s_es;
1460         desc_count = 0;
1461         bitmap_count = 0;
1462         desc = NULL;
1463         for (i = 0; i < EXT2_SB(sb)->s_groups_count; i++) {
1464                 struct buffer_head *bitmap_bh;
1465                 desc = ext2_get_group_desc (sb, i, NULL);
1466                 if (!desc)
1467                         continue;
1468                 desc_count += le16_to_cpu(desc->bg_free_blocks_count);
1469                 bitmap_bh = read_block_bitmap(sb, i);
1470                 if (!bitmap_bh)
1471                         continue;
1472                 
1473                 x = ext2_count_free(bitmap_bh, sb->s_blocksize);
1474                 printk ("group %d: stored = %d, counted = %lu\n",
1475                         i, le16_to_cpu(desc->bg_free_blocks_count), x);
1476                 bitmap_count += x;
1477                 brelse(bitmap_bh);
1478         }
1479         printk("ext2_count_free_blocks: stored = %lu, computed = %lu, %lu\n",
1480                 (long)le32_to_cpu(es->s_free_blocks_count),
1481                 desc_count, bitmap_count);
1482         return bitmap_count;
1483 #else
1484         for (i = 0; i < EXT2_SB(sb)->s_groups_count; i++) {
1485                 desc = ext2_get_group_desc(sb, i, NULL);
1486                 if (!desc)
1487                         continue;
1488                 desc_count += le16_to_cpu(desc->bg_free_blocks_count);
1489         }
1490         return desc_count;
1491 #endif
1492 }
1493
1494 static inline int test_root(int a, int b)
1495 {
1496         int num = b;
1497
1498         while (a > num)
1499                 num *= b;
1500         return num == a;
1501 }
1502
1503 static int ext2_group_sparse(int group)
1504 {
1505         if (group <= 1)
1506                 return 1;
1507         return (test_root(group, 3) || test_root(group, 5) ||
1508                 test_root(group, 7));
1509 }
1510
1511 /**
1512  *      ext2_bg_has_super - number of blocks used by the superblock in group
1513  *      @sb: superblock for filesystem
1514  *      @group: group number to check
1515  *
1516  *      Return the number of blocks used by the superblock (primary or backup)
1517  *      in this group.  Currently this will be only 0 or 1.
1518  */
1519 int ext2_bg_has_super(struct super_block *sb, int group)
1520 {
1521         if (EXT2_HAS_RO_COMPAT_FEATURE(sb,EXT2_FEATURE_RO_COMPAT_SPARSE_SUPER)&&
1522             !ext2_group_sparse(group))
1523                 return 0;
1524         return 1;
1525 }
1526
1527 /**
1528  *      ext2_bg_num_gdb - number of blocks used by the group table in group
1529  *      @sb: superblock for filesystem
1530  *      @group: group number to check
1531  *
1532  *      Return the number of blocks used by the group descriptor table
1533  *      (primary or backup) in this group.  In the future there may be a
1534  *      different number of descriptor blocks in each group.
1535  */
1536 unsigned long ext2_bg_num_gdb(struct super_block *sb, int group)
1537 {
1538         return ext2_bg_has_super(sb, group) ? EXT2_SB(sb)->s_gdb_count : 0;
1539 }
1540